伺服电机及减速机选型计算
1)关于负载条件①基本负载
2000kg(工件+夹具+回转变位器+配重)
②负载重心位置0.1m(假定为0.1m,设计时务必小于这个值)
③负载系数
×1.2
2)电机规格(a12/3000i)
3)减速机RV320E-171
4) 【关于电机扭矩】
➊负载扭矩[N・m] ……用于回转的扭矩
TL=∑mgr×Z
(Z:确认减速比、输出轴的转数有无问题。) ❷慣性力矩[kg・m2] :向电机轴(输入轴)的换算。
I=∑mr2×Z2
选择电机规格时,乘以负载系数。
TL=∑mgr×Z=2000×1.2×9.8×0.1×1/342≒6.877 <12 电机的额定扭矩
(重力平均负载扭矩=最大负载扭矩/2^0.5/综合减速比=2000×1.2×9.8×0.1/2^0.5/342=4.86)
I=mr×Z=2000×1.2×0.1×(1/342)≒0.36×10 I=m(D+d)÷8×Z=I=∑mr×Z
2
2
2
2
2
2
2
2
2
-4
❸角加速度 [rad/s^2] :最大加速时的负载 dω/dt=(2π/60) N/⊿t
(N:电机额定转数rpm、⊿t:加速时间sec) ❹加速扭矩[kg・m^2/s^2=N・m] ……用于加速的扭矩 Ta=I・dω/dt
❺瞬时最大扭矩[kg・m^2/s^2=N・m] Tmax=TL+ Ta <电机的最大扭矩
dω/dt=(2π/60) N/⊿t=(2π/60)×3000/0.2≒1570.8
Ta=I・dω/dt=74×10-4×1570.8≒11.62
变位器最高角速度ωpmax=额定转数÷综合减速比×360°÷60sec
速度(转数)
=3000÷342×360÷60 ≒52.63°/sec加減速时间tA=t1=设计值 =0.2sec
角加速度dωp/dt=ωpmax/tA =263.15°/sec2停止时间t4=1.0sec以内。
θ1=1/2×dωp/dt×t1=1/2×263.15×0.2=5.263°θ2=180-θ1-θ3=180-5.263×2=169.474°t2=θ2/ωpmax=169.474÷52.63=3.22sec
22
T1=TL+Ta :瞬时最大扭矩T2=TLT3=TL-Ta
实效扭矩 Trms
Trms={(T1・t1+T2・t2+T3・t3+T4・t4)÷(t1+t2+t3+t4)}
2
2
2
2
1/2
T1=TL+Ta= 18.5T2=TL = 6.877T3=TL-Ta=-4.743T4=TL = 6.877
2
68.45
118.23
4.547.3
2
2
1/2
×2.5+4.743×0.2+6.877×1.0)÷(0.2+2.5+0.2+1.0)}