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发表于 2013-5-13 13:37:48
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来自： 中国安徽合肥
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%；2 L& u/ v5 o' d
求：P=?
) x( D4 I! g) C2 m6 U: X7 h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* v+ p$ K( \& O- ^
可得:F=m×g+f+m×a...............................................................㈠: Q" k+ T! y) P
=140×9.8+140×9.8×0.01+140×3) c1 S1 z& c+ U; {, v$ ?
=1805.72N
1 w# N& i7 G. p1 ~9 L由上述，可知最大扭矩发生在等加速上升时
3 I: h" G P. e; Z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
6 F5 M) G) K! u! t, B& ? =（GDs²+GDw²+J2）×2π×1500/4×980×60×0.087 j2 k1 H: F; G) d( S- t: m* e2 L; E
=[πρ×D4×L/8+W（L/π）²+19.9]×0.5
6 D7 z) F. x# k- W =（2.977+15.214+19.9）×0.5=19.05kgf·cm=186.64N·cm& ^6 D! \6 v+ D% i6 s+ k5 a7 a" `
T1=F×h/2×π×η...........................................................㈢$ g8 Y) d; r& z/ B9 _
=1805.72×1/2×3.14×0.9# [ }( p' F, o9 \) ~! _( |' O$ k3 n
=319.48N·cm* ~: F2 M# z2 v8 V/ r6 y
则Tmax=T1+T2=186.64+319.48=506.13N·cm=5.06N·m
- n0 E; |1 L; c4 u由P=M×N/9550
" r* V* n' j' \1 A# ?4 I5 U, t9 l得P=5.06×1500/9550=0.79KW。! d& U+ s: ?* z( X
由上述计算可得需使用大于0.8KW电机。, A) n8 u+ w5 J7 P& A$ f
注：1）P=M×n/9550公式由下列推导：
% ~0 S- Q1 Z! j0 P6 i; E$ d) X 由P=F·V 3 D |- i, Z! q" l% S3 P. a/ K
M=F·R→F=M/R.......①
2 g2 j9 a9 s2 D3 R V=2πR×（每秒转速）=πRn(每分转速)/30.........②" G: O3 ~9 B* p: f5 P7 U0 Y. K
将①②代入P=F·V得M/R×πRn(每分转速)/30，将P换为千瓦，
" u) p" `7 T4 d9 v. G" j0 F 则P×1000=π/30·M·n→30000/π·P=M×n→P=M×n/9550
+ J `; S6 W* m3 b' N 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。 |
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发表于 2013-5-13 14:49:41
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