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切削反作用力而产生的运动而增大,如下图所示。计算切削过程中的转矩时,必须考虑由于这种负载而引起的摩擦转矩的增大。
(4)进给速率对摩擦转矩产生很大影响。必须对不同速度下摩擦力的变化,工作台支撑体
(滑台,滚动体,静压),滑动体表面材料及润滑条件进行研究和测量,以便得到准确数据。
(5)通常,即使是同一种机械,摩擦转矩也依调整状态,环境温度或润滑条件等因素而发
生变化。计算负载转矩时,请设法对同种机械进行测量,并对测量数据进行处理以便得到准确数值。也就是说,必须对夹紧力,间隙进行调整,来有效地控制摩擦转矩,
以便避免产生过大转矩。
另一种计算折合到电机轴上的负载转矩的方法如下: TL?9.8???W?PB2??R???N?m? (水平直线运动轴)
式中:PB:滚珠丝杠螺距(m) 1/R: 减速比 TL?9.8??W?WC?PB2??R???N?m? (垂直直线运动轴)
式中:Wc:配重块重量(Kg) TL?TlR???N?m? (旋转轴运动)
式中:Tl:负载转矩 (N?m)
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附录3: 负载惯量计算
与负载转矩不同的是,只通过计算即可得到负载惯量的准确数值。不管是直线运动还是旋转运动,对所有由电机驱动的运动部件的惯量分别计算,并按照规则相加即可得到负载惯量。由以下基本公式就能得到几乎所有情况下的负载惯量。
1.圆柱体的惯量
由下式计算有中心轴的圆柱体的惯量。如滚珠丝杠,齿轮等。 JK?
式中:γ:密度(Kg/cm3) 铁:??7.87×10-3Kg/cm3=7.87×103Kg/m3 铝:??2.70×10-3Kg/cm3=2.70×103Kg/m3 JK:惯量(Kg·cm·sec2)(Kg·m2) D : 圆柱体直径(cm)..(m) L : 圆柱体长度(cm)..(m)
??32?980DL (Kg·cm·sec2)或 JK?4??32?L?D4?Kg?m?
22.直线运动体的惯量 用下式计算诸如工作台、工件等部件的惯量 JL1?PB????980?2??W22 ?Kg?cm?sec22?
?PB? ?W???2?? ?Kg?m?
式中:W :直线运动体的重量(Kg)
PB: 以直线方向电机每转移动量(cm)或(m)
3.有变速机构时折算到电机轴上的惯量
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Z2,Z1:齿轮齿数
JL1
?Z1?????Z2?2?J0 Kg?cm?sec?2? ?Kg?m?
24.具有图中所示旋转中心的圆柱体的惯量
J?J0?M980R Kg?cm?sec2?2?
2 式中:J0:圆柱体中心周围的惯量?Kg?cm?sec M: 圆柱体重量(Kg) R: 旋转半径(cm)
?
5.空心圆柱体的惯量
J???32?980?LD0?4?D14?
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式中:γ:密度 (Kg/cm3) L : 柱体长度(cm) Do:柱体外径(cm) D1:柱体内径(cm)
6.对于垂直轴直线运动,当有配重时,务必考虑配重体的惯量,此时, JL1?PB???W?WC?????2?R?2?Kgm?2?
式中: Wc:配重体重量(Kg) 1/R: 减速比
PB: 滚珠丝杠螺距(m)
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附录4: 运转功率及加速功率计算
在电机选用中,除惯量、转矩之外,另一个注意事项即是电机功率计算。一般可按下式求得。
1.运转功率计算
P0?2??NM?TL (W)
60
式中:P0 : 运转功率(W)
NM: 电机运行速度(rpm) TL : 负载转矩(N?m)
2.加速功率计算
?2??N Pa???60M???2JLta
式中: Pa: 加速功率 (W) NM: 电机运行速度 (rpm) Jl:负载惯性 (kg?m) ta : 加速时间常数(sec)
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