一、已知电机与滚珠丝杠参数,如何计算推力? 1.电机扭矩:35NM,额定转速1500转 2.丝杠螺距10mm,直径80. 如何得到在丝杠端产生的推力.
一位教授要我按照F = 2* M /(d*tan(A+B)) [M:力矩,D2丝杆中径,A为螺蚊升角,B为当量磨擦角]
但我计算的结果与机械设计的参数出入很大,不知道哪里有问题,这个公式是正确的吗? 此法不对。
1、丝杠中径在扭矩推力关系中没有直接联系,仅通过影响螺旋升角间接影响(但在校验时,须在计算推力与对应中径的丝杠的轴向额定负载中取小值);
2、当量摩擦角仅影响滚道受力状态(参与丝杠副受力分析),但对推力扭矩的关系不产生影响;
3、上例为:F=2πM/P=18692 N;(相同扭矩下,推力仅是导程的函数)
4、转速对推力没有影响,但对于运动过程表征其与机械效率的函数,功率校验时建议取η=0.85核定。 注:目前业内常常将机械效率在受力分析中体现,实为误区,效率是一个过程量,力则是点量,好比电压与电流分别跟电阻的关系。 电机功率 KW 百度电机转速 r/min 输出电机扭矩 N/M 电机丝杆减速比 丝杆导程 mm
330009.55220110009.55141.5100014.325142100019.1140.410003.82140.220000.955130.114000.6821428574520120004.77515120004.775110120004.77515120004.
775110120004.77515120004.775120120004.775115120004.77515120004.775110120004.775110120004.77515120004.77515120004.7751100.1814001.2278571435020
输出推力 N输出推力 KG效率实际出力
N5400.24540.020.84320.190813500.601350.060.810800.47720250.892025.090.816200.715527001.192700.120.821600.9545400.24540.020.84320.19081800.08180.010.71260.055658678.95867.900.86943.1637865400.24540.020.94860.214652700.12270.010.82160.09545400.24540.020.84320.19082700.12270.010.82160.09545400.24540.020.84320.19081350.06135.010.81080.04771800.08180.010.81440.06365400.24540.020.84320.19082700.12270.010.82160.09542700.12270.010.82160.09545400.24540.020.84320.19085400.24540.020.84320.19082700.12270.010.82160.095417357.911735.790.813886.32757
采用一根螺杆和螺母相啮合,采取某种方法防止螺杆螺母相对转动,从而使螺杆轴向移动。一般而言,目前有两种实现这种转化的方式,第一种是在电机内置一个带内螺纹的转子,以转子的内螺纹和螺杆相啮合而实现线性运动,第二种是以螺杆作为电机出轴,在电机外部通过一个外部驱动螺母和螺杆相啮合从而实现直线运动。这样做的结果是大大简化了设计,使得在许多应用领域中能够在不安装外部机械联动装置的情况下直接使用直线步进电机进行精密的线性运动。直线步进电机被广泛应用于包括制造、精密校准、精密流体测量、精确位置移动等诸多高精度要求领域。
丝杆步进电机的转子为永磁体,当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一矢量磁场。该磁场会带动转子旋转一角度,使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度。转子也随着该磁场转一个角度。每输入一个电脉冲,电动机转动一个角度前进一步。丝杆步进电机输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电的顺序,电机就会反转。所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。
丝杆步进电机发热原理通常见到的各类电机,内部都是有铁芯和绕组线圈的。绕组有电阻,通电会产生损耗,损耗大小与电阻和电流的平方成正比,这就是我们常说的铜损,如果电流不是标准的直流或正弦波,还会产生谐波损耗;铁心有磁滞涡流效应,在交变磁场中也会产生损耗,其大小与材料,电流,频率,电压有关,这叫铁损。铜损和铁损都会以发热的形式表现出来,从而影响电机的效率。丝杆步进电机一般追求定位精度和力矩输出,效率比较低,电流一般比较大,且谐波成分高,电流交变的频率也随转速而变化,因而步进电机普遍存在发热情况,且情况比一般交流电机严重。