水平方向运用时选型核算
运用工况
作业台质量ml(kg) 20
工件质量(kg) 10
行程长度Ls(mm) 650
驱动马达 伺服电机转速r/min 3000
加快时刻t1(s) 0.5
减速机减速比i 1
无效行程mm 0.15
定位精度 0.3/1000mm
重复定位精度 0.1
匀速运动时最低速度mm/s 500
减速时刻s 0.15
HNTN直线导轨的冲突系数口= 0.003
导向面的阻力f(N) 15
需求选型供认的内容
HNTN滚珠丝杠的直径
导程
精度
轴向空地
HNTN滚珠丝杠支撑方法
驱动马达
导程精度的挑选
一般,HNTN滚珠丝杠的导程精度是规定的300mm的精度
为了得到±0.1/1000mm的则300mm的精度为0.03
因精度等级C3-C7的不同,HNTN既有轧制滚珠丝杠,又有研磨滚珠丝杠,在此首要按照需求挑选,不同精度价格差异不同。
为了满意0.15mm 无效行程的要求,必须挑选轴向空地在0.15mm一下的滚珠丝杠。
因而,从满意轴向空地0.15mm一下的轧制滚珠丝杠里挑选轴径32mm以下的滚珠丝杠。
从上所述,挑选丝杠轴之间在32mm 以下、精度等级C7的轧制滚珠丝杠。
导程挑选
导程=(运动的最大速度x60x减速比i)/电机最大转速10
轴向加快度a(m/s2) 1000 1
作业行程加快时Fal=u*(ml+m2)g+(m1+m2)*a+f 45.9
作业行程等速时Fa2=u*(ml+m2)g+f 15.9
作业行程减速时Fa3=u*(ml+m2)g-(ml+m2)*a+f -14.1
滚珠丝杠最大轴向负载为Famax-Fa1, 45.9
预选丝杠
丝杠直径d(mm) 15
丝杠导程Ph(mm) 10
设备距离la(mm)(行程+丝杠螺母的长度 670
丝杠轴沟槽直径d1(mm) 12.894
与设备方法相关的系数n2 20
丝杠的曲折载荷核算:P1=n 2*(d1"4/1a 2)*104 12314.9
滚珠丝杠的容许拉伸紧缩负荷:P=116*d1^2 19285、61
最大轴向不得大于核算所得的曲折载荷和容易拉伸紧缩负荷。
因而,满意这些条件的HNTN滚珠丝杠在运用上没有问题。
等效最高转速:Vimax-i*Vmax 500
丝杠的最大转速Nmax=V1max*60/Ph 3000
由丝杠轴的风险速度所抉择的容许转速
与设备方法相关的系数入2 15.1
N1=入2*(d1/1a 2)*10"7(r/min) 4337.256
由DN 值所抉择的容许转速
钢球中心直径D(mm) 20.75
DN 70000
N2=DN/D(r/min) 3373.494
当Nmax《N1和N2时丝杠可选
最终挑选的滚珠丝杠的标准
直径mm 15
导程mm 10
电机转速的挑选
电机转速 n(r/min)3000 4337.256
n 2000
旋转扭矩的核算:
由外部负荷引起的冲突扭矩
传动功率n 0.9
冲突扭矩如下:T1=(Fa*Ph)/2*3.14*n 28.13163 0.028132
加快时所需的扭矩
惯量:
每单位长度的丝杠轴惯量为:kg.cm2/mm 0.00123
则丝杠轴全长mm 720
丝杠轴的惯量Js(kg"cm2) 0.8856 8.86E-05|kg·m2
在这里,核算HNTN丝杠轴的惯量也能够自己运用圆柱体绕本身中心线旋转的翻滚
惯量核算公式:
J=mr"2(kg.cm2) 2.25 0.000225 kg'm2
m:丝杠质量kg 1
r:丝杠半径cm 1.5
作用于减速机输出端的总体惯量为:
丝杠上的负载惯量核算公式为:Jw-m(Ph/2*3.14)2*10"-6
Jw:丝杠负载惯量,单位:kg·㎡; 7.61E-05
m:丝杠负载质量,单位:kg; 30
Ph:丝杠导程,单位:cm;
J=Js+Jw 0.000165
Jm 0.001
角加快度:
减速机输出转速为Nm(r/min) 2000
加快度a=(2*3.14*Nm)/(60*t1) 418.6667
根据上述,加快所需求的扭矩如下:T2-(J+Jm)*a 0.487591
因而,所需扭矩如下:
加快时 Tk=T1+T2
0.515723
等速时
Tt-T1 0.028132
减速时
Tg=T1-T2 -0.45946
需求的最大扭矩为:Nm. 0.515723
折算到电机轴上的最大扭矩和翻滚惯量:
Ja=Jb / i 2 0.000165
Ja:折算到电机轴的翻滚惯量
Jb:减速机输出轴端的负载翻滚惯量;
折算到电机端的最大扭矩为:Ta,Nm 0.515723
一般,在中低速系统中挑选伺服电机进行惯量匹配时,要求负载惯量小于FA-工业自动化设备规划基础
电机转子惯量的3-5 倍;在高速系统中,要求负载惯量小于或等于电机转子惯量。交直流伺服电机略有差异,具体系数请参阅供货商供给的样本。
电机功率:
电机功率的核算公式:P-T*n/9550 0. 108005
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