起动转矩如何计算?

tbxy108808

如图所示结构,请问如何计算起动转矩?

zll3310737

已知：物重m=140kg，摩擦系数μ=0.01，电机转速n=1500rpm，加速度a=3m/s²，物体速度15m/min，滚珠丝杠导程h=10mm，长度L=500mm，直径D=21mm，传动效率η=90%；
+ ^' I3 T6 }- K4 r求：P=?
  U! E% M% }  d- Z% u) w# F) k解：由Z轴运动特点可知，最大轴向力F发生在加速上升段，及从速度0上升至15m/min时间段，其加速度为a=3m/s²，则加速时间t=0.08s
可得:F=m×g+f+m×a...............................................................㈠
& m4 F+ X3 o9 n# C6 x* Y     =140×9.8+140×9.8×0.01+140×3
. h3 P- w$ \, w7 {. n2 `* X     =1805.72N
8 g, p9 |8 c# G- a由上述，可知最大扭矩发生在等加速上升时
, R* P7 M4 R/ S( O及Tmax=T1+T2 其中T1为等加速上升扭矩，T2为角加速度造成的 惯性扭矩，具体T2=J×ω=（J1+J2）×/60×0.08...................㈡            
+ T' q% [# `/ V* B% Z' Q# N  =（GDs²+GDw²+J2）×2π×1500/4×980×60×0.08
7 K. X& n6 j3 V7 ?7 S1 ~3 L$ h# r+ k  =[πρ×D4×L/8+W（L/π）²+19.9]×0.5
=（2.977+15.214+19.9）×0.5=19.05kgf·cm=186.64N·cm
  T1=F×h/2×π×η...........................................................㈢
) s9 M3 S! F8 a2 [# P　　　=1805.72×1/2×3.14×0.9
$ Z5 u) f2 E: i　　　=319.48N·cm
) @/ V" O! e5 L6 r5 B* s- |6 K则Tmax=T1+T2=186.64+319.48=506.13N·cm=5.06N·m
+ Q6 ?. E; H* d, S+ {4 p由P=M×N/9550
. X$ P$ V( q# w$ j  J得P=5.06×1500/9550=0.79KW。
由上述计算可得需使用大于0.8KW电机。
注：1）P=M×n/9550公式由下列推导：
2 r; p" w) l. e# ^　　　由P=F·V       
- n" ?8 @  T2 ^7 `　　　   M=F·R→F=M/R.......①
: h7 k" f' Z2 \8 _+ T3 d　　　   V=2πR×（每秒转速）=πRn(每分转速)/30.........②
　　　将①②代入P=F·V得M/R×πRn(每分转速)/30，将P换为千瓦，
　　　则P×1000=π/30·M·n→30000/π·P=M×n→P=M×n/9550
& v: f5 I4 U1 d; D+ |        ㈡式中J1为系统惯性矩，J2为预选电机惯性矩，GDs螺杆轴惯性矩，GDw为可动部惯性矩。

zll3310737

上述为我们机床产品中Z轴（上下运动，靠滚珠丝杆传动）电机功率，扭矩校核过程，楼主可适当参考。注意运动为上下垂直运动。你的图示为水平放置，还需要知道启动时间及启动后的速度。

gaoyns

1  先算出圆盘的惯性力矩T1，T1=J ε         
3 r; q: o! x- v. u" Q  T    式中J为转动惯量，对于圆盘，J=mr^2/2 (其中m为圆盘质量，r为圆盘半径)
& ?* U: a+ O6 T- N      ε为角加速度，可由启动时间（达到转速n所需用的时间）、正常速度求得。
2  求出支承的摩擦力矩T2， T2=FR  （F为摩擦力，R为磨擦力作用半径。）
3  启动转扭矩为 T=T1+T2
# z/ L9 k' Z- ~

tbxy108808

多谢指教,我先研究研究!

dachunru

感谢，学习论。