步进电机扭矩计算
步进电机计算公式
步进电机计算公式步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的电动机。
它由定子、转子和控制电路组成。
控制电路根据输入的电脉冲信号，使得步进电机按照一定的步进角度进行转动。
步进电机的运动是离散的，每个脉冲信号会使电机转动一定的角度，这个角度称为步距角。
步距角的大小取决于电机的结构和控制方式。
常见的步距角有1.8°、0.9°、0.45°等。
步进电机的转速与输入的脉冲频率有关。
转速可以通过以下公式计算：转速（rpm）= (60 × f) / (n × s)其中，f为脉冲频率，单位为赫兹（Hz）；n为每转脉冲数，即电机的步数；s为电机的步距角，单位为度（°）。
例如，一个步进电机每转一周需要200个脉冲，步距角为 1.8°，如果输入的脉冲频率为1000Hz，则该电机的转速为：转速（rpm）= (60 × 1000) / (200 × 1.8) ≈ 166.67 rpm步进电机的转动精度可以通过步进角误差来衡量。
步进角误差是指电机在接收到相同数量的脉冲信号时实际转动的角度与理论步距角之间的差距。
步进角误差可以通过以下公式计算：步进角误差（°）= (实际角度 - 理论角度) / 理论角度× 100%步进电机的转矩与输入的电流有关。
转矩可以通过以下公式计算：转矩（N·m）= I × Kt其中，I为电机的相电流，单位为安培（A）；Kt为电机的转矩常数，单位为牛顿·米/安培（N·m/A）。
步进电机广泛应用于各种自动控制系统中，例如数控机床、印刷设备、纺织设备、医疗设备等。
步进电机具有结构简单、控制方便、位置闭环控制等优点，适用于需要高精度定位和速度控制的场合。
总结一下，步进电机的运动是离散的，转速可以通过脉冲频率、每转脉冲数和步距角来计算，转矩可以通过电流和转矩常数来计算。
电机转速和扭矩（转矩）计算公式
电机转速和扭矩（转矩）公式1、电机有个共同的公式，P=MN/9550P为额定功率，M为额定力矩，N为额定转速，所以请确认电机功率和额定转速就可以得出额定力矩大小。
注意P的单位是KW,N的单位是R/MIN(RPM),M的单位是NM2、扭矩和力矩完全是一个概念，是力和力臂长度的乘积，单位NM(牛顿米) 比如一个马达输出扭矩10N M，在离输出轴1M的地方（力臂长度1M），可以得到10N的力；如果在离输出轴10M的地方（力臂长度10M），只能得到1N的力含义：1kg=9.8N 1千克的物体受到地球的吸引力是9.8牛顿。
含义：9.8N·m 推力点垂直作用在离磨盘中心1米的位置上的力为9.8N。
转速公式：n＝60f/P(n＝转速，f＝电源频率，P＝磁极对数)扭矩公式：T=9550P/nT是扭矩，单位N·mP是输出功率，单位KWn是电机转速，单位r/min扭矩公式：T=973P/nT是扭矩，单位Kg·mP是输出功率，单位KWn是电机转速，单位r/min力矩、转矩和扭矩在电机中其实是一样的。
一般在同一篇文章或同一本书，上述三个名词只采用一个，很少见到同时采用两个或以上的。
虽然这三个词运用的场合有所区别，但在电机中都是指电机中转子绕组产生的可以用来带动机械负载的驱动“矩”。
所谓“矩”是指作用力和支点与力作用方向相垂直的距离的乘积。
对于杠杆，作用力和支点与力作用方向相垂直的距离的乘积就称为力矩。
对于转动的物体，若将转轴中心看成支点，在转动的物体圆周上的作用力和转轴中心与作用力方向垂直的距离的乘积就称为转矩。
当圆柱形物体，受力而未转动，该物体受力后只存在因扭力而发生的弹性变形，此时的转矩就称为扭矩。
因此，在运行的电机中严格说来只能称为“转矩”。
采用“力矩”或“扭矩”都不太合适。
步进电机的选型及计算方法
步进电机的选型及计算方法步进电机是一种将电脑指令转化为机械运动的电机，广泛应用于打印机、绘图仪、数控机床、自动化设备等领域。
步进电机的选型和计算方法是确保电机能够满足使用要求的重要环节。
本文将介绍步进电机的选型和计算方法，以帮助读者了解如何正确选择步进电机。
**一、步进电机的选型**选型是步进电机设计的第一步，主要考虑以下几个因素：1.**载荷特性**：首先需要知道电机所需驱动的载荷特性，包括重量、转动惯量等。
根据载荷特性，选取适当的电机功率和扭矩。
2.**运动要求**：了解运动要求，包括速度、加速度、定位精度等。
根据运动要求，选取适当的步进角和步数。
3.**工作环境**：考虑工作环境的温度、湿度、粉尘、振动等因素，选取能够适应工作环境的电机。
4.**可靠性要求**：根据应用的可靠性要求，选取有良好可靠性的步进电机。
5.**成本**：考虑成本因素，选取能够满足需求且价格合理的电机。
选型过程中，通常需要参考制造商提供的电机规格书和技术手册，以获取详细的电机参数信息。
**二、步进电机的计算方法**1.**功率计算**：选择适当的功率可确保步进电机能够正常工作。
功率计算公式如下：功率（W）=扭矩（N·m）×转速（RPM）/9.54882.**扭矩计算**：根据应用的载荷特性计算步进电机所需的最大扭矩。
扭矩计算公式如下：扭矩（N·m）=载荷转动惯量（kg·m²）×角加速度（rad/s²）其中，角加速度可根据速度和加速度计算得到：角加速度（rad/s²）=加速度（rad/s²）/ 微步数（步）3.**速度计算**：根据应用的速度要求，计算步进电机的理论最大速度和可用的速度范围。
理论最大速度可按照电机额定的最大转速计算。
通常步进电机的最大转速范围在100-5000RPM之间。
可用速度范围受到供电电压、电机驱动方式、驱动电流等因素的影响。
步进电机选型的三种方法
电机选型—丝杆步进电机选型、电机插件使用方法目的：熟悉丝杆电机使用模型，掌握3种计算方式，并对其中原理进行分析，掌握电机基本参数和公式并且利用电机选型软件验证课程内容：已知:总负载m=20kg，速度V=0.1m/s，1610导程P=10mm，导轨摩擦系数为μ=0.11、扭矩匹配的三种方法方法一：J（惯量）=M（P/2π）^2=20kg*0.00000254=0.0000507kgm^2=0.507丝杆惯量J=1/8MD²=0.256总惯量=旋转惯量+直动惯量=0.507+0.256=0.8加速时间0.2sω=2πN/60=6.28*600/60=62.8rad/s角加速度β=ω/t=62.8rad/s/0.2s=314rad/s^2T加速=j*β=0.00008kgm^2*314rad/s^2=0.025NMf=μmg=0.1*20kg*10N/kg=20NT（匀速）=F*Pb/2π=20N*0.01M/2/3.14=0.032NMT（总）=T（匀速）+T（加速）=0.032NM+0.025NM=0.06NM 方法二：方法三：f=μmg=0.1*20kg*10N/kg=20NT（匀速）=F*Pb/2π=20N*0.01M/2/3.14=0.032NM T加速=5*T=0.16NM2、转速匹配转速N=V*60*1000/Pb=0.1m/s*60*1000/10mm=600r/min200-600rpm3、电机惯量匹配电机惯量J=0.00008kgm^2/20=0.000004kgm^2=0.04*10^-4课后作业：已知:总负载m=100kg，速度V=0.2m/s，导程Pb=？，计算所需步进电机参数。
电机输出扭矩计算公式
电机输出扭矩计算公式
1、电动机有一个共同的公式：
P=M*N/9550
P为功率，M为电机力矩（也称扭矩），N为电机转速，当M和N 都为额定值时，电机的功率也是额定功率，额定是指电机能够长期工作的极限值。
2、瞬态扭矩是指电机在负载变化、速度变化时出现的过渡值，和额定没有关系，具体说，这个值可以超过额定扭矩，如果此时电机速度为额定时，电机可能会出现功率过载，这个过载只能持续很短的时间，这个时间取决于电机设计。
电机的“扭矩”，单位是Nm（牛米）
计算公式是T=9549*P/n。
P是电机的额定（输出）功率单位是千瓦（KW）
分母是额定转速n单位是转每分(r/min)
P和n可从电机铭牌中直接查到。
注意：扭距大小取决于电动机的转速.与线模大小无关。
电机扭矩即电动机的输出扭矩，扭矩是电动机的基本参数之一。
常用单位N*m（牛*米）。
电机输出的扭矩与电动机的转速和功率有关。
电动机有一个共同的公式：P=M*N/9550。
垂直运动步进电机扭矩计算
①机械系统的决定负载质量M（kg）45·滚珠丝杠节距P（mm）5·滚珠丝杠直径D（mm）20·滚珠丝杠质量MB（kg） 1.98448·滚珠丝杠摩擦系数μ0.05·因无减速器，所以G=1、η=10.9·滚珠丝杆长度（mm)800·预备压螺母的内部摩擦系数0.3·安装角度 1.5790②动作模式的决定速度(mm/s)单一变化300·负载移动速度V（mm/s）12·行程L（mm）180·行程时间tS（s）0.8·加减速时间tA（s）0.20·定位精度AP（mm）0.030.20.40.2·必要分辩率 2.16度③换算到电机轴负载惯量的计算滚珠丝杠的惯量JB=0.000099224kg.m2负载的惯量JW=0.000127749kg.m2换算到电机轴负载惯量JL=JW J=G2x(J W+J2)+J10.000127749kg.m2L④负载转矩的计算外力有外力0N预负载F/3147.1108105N运行方向负载441.3324316N对摩擦力的转矩Tw（无预负载）0.390421472N.m对摩擦力的转矩Tw（有预负载）0.425559404N.m换算到电机轴负载转矩TL=Tw Tl=Tw X Sf0.851118808N.m安全系数Sf=22减速后输出转矩0.116751551N.m⑤旋转数的计算转数N N=60V/P144r/min传动比i8.3333333339减速机效率g0.81⑥电机的初步选定必要转矩0.48N.m转子转动惯量J00.000038kg.m2⑦加减速转矩的计算加减速转矩TA0.012N.m⑧必要转矩的计算安全系数sf2必要转矩为TM T1=(TA+TL)*sf 1.7272N.m⑧惯性比的确认Jl/J0 3.36182889520\28\355以下2相5相步进电机42\50\56.4\60\810以下5Astep28\42\60\8530以下⑨讨论(s)。
步进电机扭矩计算
步进电机的选用计算方法2009-02-16 16:11步进电机是一种能将数字输入脉冲转换成旋转或直线增量运动的电磁执行元件。
每输入一个脉冲电机转轴步进一个步距角增量。
电机总的回转角与输入脉冲数成正比例，相应的转速取决于输入脉冲频率。
步进电机是机电一体化产品中关键部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。
步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点。
广泛应用于机电一体化产品中，如：数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等。
关键词：步进电机,选择,工作原理,控制电路选择步进电机时，首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。
而在选用功率步进电机时，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。
在实际工作过程中，各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。
一般地说最大静力矩Mjmax大的电机，负载力矩大。
选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以得到机床所需的脉冲当量。
在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量，一是可以改变丝杆的导程，二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。
但细分只能改变其分辨率，不改变其精度。
精度是由电机的固有特性所决定。
选择功率步进电机时，应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量，使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。
选择步进电机需要进行以下计算：（1）计算齿轮的减速比根据所要求脉冲当量，齿轮减速比i计算如下:i=(φ.S)/(360.Δ) (1-1) 式中φ ---步进电机的步距角（o/脉冲）S ---丝杆螺距（mm)Δ---(mm/脉冲）（2）计算工作台，丝杆以及齿轮折算至电机轴上的惯量Jt。
Jt=J1+（1/i2)[(J2+Js）+W/g（S/2π)2] （1-2）式中Jt ---折算至电机轴上的惯量J1、J2 ---齿轮惯量Js ----丝杆惯量W---工作台重量（N）S ---丝杆螺距（cm）（3）计算电机输出的总力矩MM=Ma+Mf+Mt （1-3）Ma=（Jm+Jt).n/T××10ˉ2 （1-4）式中Ma ---电机启动加速力矩（Jm、Jt---电机自身惯量与负载惯量n---电机所需达到的转速（r/min）T---电机升速时间（s）Mf= （1-5）Mf---导轨摩擦折算至电机的转矩（u---摩擦系数η---传递效率Mt=/(2πηi)×10ˉ2 （1-6）Mt---切削力折算至电机力矩（Pt---最大切削力（N）（4）负载起动频率估算。
滚珠丝杠、步进电机的扭矩值及轴承计算
17.5
微米
δm
8.8
微米
滚珠丝杠两轴支点间距离：
支承方式系数： 轴向最大载荷：
L1
700.00
毫米
a
0.039
F0
1583.61牛NN N mm 单位符号 µm µm µm µm µm mm
N
估算丝杠底径：
d2m
13.88
毫米
mm
9-1、垂直安装进给丝杠：初步确定规格
项目
符号
厂家：
数值
单位
单位符号
牛顿.米 公斤.米²
毫米 毫米 公斤.米²
N.m Kg.m²
mm mm Kg.m²
滚珠丝杠轴每分钟的转速
n匀
500.00
转/分 r/min
物体从静止变为匀速转动运动，转速 为n匀，的角加速度值
ε
104.72
弧度/秒平 方
rad/s²
物体从静止变为匀速转动运动，转速 为n匀，的角加速度值
ε
启动时间
t
型号：
额定动载荷：
Cam
16805.39
牛
N
丝杠材料许用拉应力：
σp
147.00
兆帕
Mpa
滚珠直径：
db
5.593
毫米
mm
丝杠底径：
d2
26.41
毫米
mm
丝杠螺母长度：
L1
80
毫米
mm
额定静载荷：
Cao
52565
牛
N
接触刚度：
Rnuˊ
1155
牛/微米
N/μm
10-1、垂直安装进给丝杠：其他各类校对（1）---d0×nmax=Dn值限制
滚珠丝杠 步进电机的扭矩值及轴承计算
单位
单位符号
预拉伸力Ft
Ft
3399
牛
N
14-1、垂直安装进给丝杠：其他各类参数确定及校对（5）---配用轴承选择(大概进行选择核心的内容为两条：其
项目
符号
数值
单位
单位符号
1）轴承类型选用
2）根据额定动载荷：选用轴承
C
牛
N
本表的寿命因素fh值得查表方法为：（其上--7-1、垂直安装进给丝杠轴：额定动载荷及初选丝杠 按下表单独确定轴承的使用寿命小时h值）；故按Lh/h=15000对应表中查得：球轴承的fh值=1.445
型号：
额定动载荷：
Cam
16805.39
牛
N
丝杠材料许用拉应力：
σp
147.00
兆帕
Mpa
滚珠直径：
db
5.593
毫米
mm
丝杠底径：
d2
26.41
毫米
mm
丝杠螺母长度：
L1
80
毫米
mm
额定静载荷：
Cao
52565
牛
N
接触刚度：
Rnuˊ
1155
牛/微米
N/μm
10-1、垂直安装进给丝杠：其他各类校对（1）---d0×nmax=Dn值限制
η
牛顿惯性运动学相关的从静止到动态
Ts
滚珠丝杠回转轴的转动惯量
J1
初选滚珠丝杠轴规格
d
初选滚珠丝杠轴长度
L
水平移动的80KG重的工作台，通过丝
J2
157.00 10.00 5.00 9.80 0.90 0.109 0.00065 32.00 800.00 0.00040
垂直运动步进电机扭矩计算
①机械系统的决定负载质量M（kg）45·滚珠丝杠节距P（mm）5·滚珠丝杠直径D（mm）20·滚珠丝杠质量MB（kg） 1.98448·滚珠丝杠摩擦系数μ0.05·因无减速器，所以G=1、η=10.9·滚珠丝杆长度（mm)800·预备压螺母的内部摩擦系数0.3·安装角度 1.5790②动作模式的决定速度(mm/s)单一变化300·负载移动速度V（mm/s）12·行程L（mm）180·行程时间tS（s）0.8·加减速时间tA（s）0.20·定位精度AP（mm）0.030.20.40.2·必要分辩率 2.16度③换算到电机轴负载惯量的计算滚珠丝杠的惯量JB=0.000099224kg.m2负载的惯量JW=0.000127749kg.m2换算到电机轴负载惯量JL=JW J=G2x(J W+J2)+J10.000127749kg.m2L④负载转矩的计算外力有外力0N预负载F/3147.1108105N运行方向负载441.3324316N对摩擦力的转矩Tw（无预负载）0.390421472N.m对摩擦力的转矩Tw（有预负载）0.425559404N.m换算到电机轴负载转矩TL=Tw Tl=Tw X Sf0.851118808N.m安全系数Sf=22减速后输出转矩0.116751551N.m⑤旋转数的计算转数N N=60V/P144r/min传动比i8.3333333339减速机效率g0.81⑥电机的初步选定必要转矩0.48N.m转子转动惯量J00.000038kg.m2⑦加减速转矩的计算加减速转矩TA0.012N.m⑧必要转矩的计算安全系数sf2必要转矩为TM T1=(TA+TL)*sf 1.7272N.m⑧惯性比的确认Jl/J0 3.36182889520\28\355以下2相5相步进电机42\50\56.4\60\810以下5Astep28\42\60\8530以下⑨讨论(s)。
电机转速与扭矩计算公式
电机转速与扭矩计算公式$T = \frac {P}{\omega} \cdot \frac {30}{\pi}$其中，T表示电机输出的扭矩，P表示电机的功率，ω表示电机的转速。
公式中的常数30/π是用来将国际单位制的功率转换为英制单位制的功率的。
该公式定义了功率、转矩和转速之间的关系，可以帮助我们计算电机的工作情况。
下面将详细介绍如何计算电机的转速和扭矩。
首先，我们需要确定电机的功率。
功率可以通过测量电机的电流和电压来计算。
电机的功率是电机所消耗的能量，通常以瓦特（W）为单位。
其次，我们需要确定电机的转速。
转速是电机的旋转速度，通常以每分钟转数（RPM）为单位。
转速可以通过测量电机的转轴旋转的时间来计算。
然后，我们可以使用上述公式计算电机的扭矩。
通过将功率值（以瓦特为单位）除以转速值（以每分钟转数为单位），然后乘以一个转换常数（30/π），即可计算出电机的扭矩。
需要注意的是，上述公式假设电机的负载是理想的，即没有任何摩擦和损耗。
但在实际情况中，电机的负载通常不是理想的，有时会有一些摩擦和损耗。
因此，实际的转速和扭矩可能会与计算的值有所偏差。
另外，如果我们已知电机的转速和扭矩，也可以根据上述公式计算出电机的功率。
将扭矩值（以牛顿·米为单位）乘以转速值（以弧度每秒为单位），然后除以一个转换常数（30/π），即可计算出电机的功率。
综上所述，电机转速和扭矩之间的计算公式为$T = \frac{P}{\omega} \cdot \frac {30}{\pi}$。
该公式可以帮助我们计算电机的工作情况，从而确定电机的转速和扭矩值。
步进电机力矩计算公式
分度盘机构选型计算表格机械结构参数：分度盘直径D T =0.48m 分度盘厚度L T =0.03m *工作物直径D W =0.04m *工作物厚度L W =0.4m *工作台材质密度ρ=900kg/m 3*工作物数量n=24个*l =0.41m 定位角度θ=15°*定位时间t= 1.5s *加减速时间比A=50%减速机减速比i=5减速机效率ηG =0.71）决定加减速时间加减速时间仍然以定位时间的25%加减速时间t 0=t*A=0.75s由分度盘中心至工作物中心的距离2)电机转速减速机输出轴角加速度βG ==0.465422222rad/s 2减速机输出轴最大转速N== 3.333333333rpm 电机轴角加速度βm=βG *i = 2.327111111rad/s 2电机输出轴转速N M =N*i =16.66666667rpm 3)计算负载转矩T L =0Nm 4)计算电机轴加速转矩（克服惯量）工作台的惯量J T =0.14071151kgm 2工作物的惯量J W1==9.04781E-05kgm 2因为摩擦负载及小，故忽略（工作物同时绕工作物中心轴旋转,如果工作物没有自转，可以不考虑这部分惯量）432W W L D πρ432T T L D πρ24w w L D πρ0(0)360t t t θπ⨯2-G 0β2t π⨯⨯60工作物质量m w ==0.4523904kg 工作物的惯量J W =(按工作物体中心自转）= 1.827295304kgm 2全负载惯量J L =J T +J W = 1.968006814kgm 25）加速转矩=0.078720273kgm 2T s6)必须转矩必须转矩T=（T S +T L ）*S =0.52433319Nm 6)负荷与电机惯量比惯量比=562.2876611负载折算到电机轴上的惯量：电机轴加速转矩J LM =J L /i 2其他常数G=9.8m/spi= 3.1416电机惯量J M=0.00014kgm2安全系数S=2*。
电机扭力计算公式
电机扭力计算公式电机扭力是指电机在启动、刹车、调速或稳态工况下产生的转矩，用来描述电机在运行状态下对外界负载施加的力矩大小。
电机的扭力可以通过计算电动机的转矩容量、额定功率，及电动机的具体参数来确定。
电机的扭力计算中有两个重要的参数，即额定电压和额定电流，是电机运行时起作用的重要参数。
电机在不同工况下额定电压和额定电流的不同，会对电机产生不同的扭力。
二、机扭力计算公式电机扭力计算公式即可以利用额定电压和额定电流计算出电机扭力的公式。
这条公式为：T＝P/ω，其中T表示扭力，P表示额定功率，ω表示转速。
根据上述公式，当改变转速ω或额定电压V时，可以计算出不同的电机扭力。
若转速ω改变，那么扭力的大小会发生变化；若额定电压V改变，则额定功率P也会发生变化，从而扭力的大小也会发生变化。
三、机扭力的应用电机的扭力十分重要，是电机工作时所必须考虑的重要参数。
电机在启动、刹车、调速等工作状态下产生的扭力可以用来驱动各种复杂的机械设备。
在农机、船舶、机床等工业领域，均极大地依赖电机的扭力，使工业设备可以高效地运行。
四、机扭力计算的步骤1.先确定电机的额定功率P和转速ω，以及额定电压V；2.根据上述公式计算出电机的扭力T：T＝P/ω；3.利用上述公式，可以根据额定电压的不同，计算出不同的电机扭力；4.最后，根据电机的扭力，来选择合适的负载，使电机可以高效稳定地运行。
五、论电机扭力是电机在启动、刹车、调速或稳态工况下产生的转矩，它是电机工作时所必须考虑的重要参数。
可以利用额定电压和额定电流计算出电机扭力的公式T＝P/ω，不同的工况下额定电压和额定电流的不同，会对电机产生不同的扭力。
此外，通过电机扭力的计算，可以根据电机的扭力，来选择合适的负载，使电机可以高效稳定地运行。
滚珠丝杠、步进电机的扭矩值及轴承计算
电主轴扭矩: T 66牛.米N.M 垂直安装的滚珠丝杠副1、电主轴计算:项目符号数值单位单位符号电主轴最大扭矩时允许的主轴最高转n最高756转/分r/min 机械效率: η0.95电主轴功率: P 5.5千瓦KW 工作台重量m 157.00公斤Kg 力学相关的阻力力矩TL TL 2.722牛顿.米N.m2-1、垂直安装进给丝杠时进给电机功率值的确定:方法为:依据现场实际需求扭矩值来求步进电机的T=3*[TL(力学相关的阻力力矩+Ts(牛顿惯性运动学相关的从静止到动态的惯性阻力力矩]----算所得的不变的数据项目符号数值单位单位符号重力加速度值g 9.80米²/秒m²/s 匀速运动速度V匀 5.00米/分m/min 导程10mm滚珠丝杠或其他螺旋螺纹Ph 10.00毫米mm 滚珠丝杠回转轴的转动惯量J10.00065公斤.米²Kg.m²牛顿惯性运动学相关的从静止到动态Ts 0.109牛顿.米N.m 机械传动效率值η0.90水平移动的80KG重的工作台,通过丝J20.00040公斤.米²Kg.m²初选滚珠丝杠轴长度L 800.00毫米mm 初选滚珠丝杠轴规格d 32.00毫米mm 物体从静止变为匀速转动运动,转速为n匀,的角加速度值弧度/秒平方滚珠丝杠轴每分钟的转速n匀500.00转/分r/min启动时间t0.50秒s物体从静止变为匀速转动运动,转速为n匀,的角加速度值ε104.72弧度/秒平方rad/s²根据能量守恒定律按工作直线运动或回转运动校核电机功率P千瓦Kw电机功率P 0.44千瓦Kw 依据现场实际需求扭矩值来求步进电机的扭矩值T 8.5牛顿.米N.m垂直安装丝杠的进给机构上升时重力Fc11540.17牛N4-1、垂直安装进给丝杠轴移动时向所受全部阻力值Fh1计算:项目符号数值单位单位符号垂直安装进给丝杠轴空载上升移动时向所受合计阻力值计算: Fc21583.606667牛N 重力加速度值g 9.81米²/秒M²/s 垂直安装丝杠的进给机构上升时总质量值m1157千克Kg进给加速启动时间t 0.3秒s进给加工速度V0.083米/秒M/s垂直安装进给丝杠轴空载上升加速移Fj 43.43666667牛N 垂直安装进给丝杠轴移动时向所受合Fh11583.606667牛N垂直安装进给丝杠轴向下切割移动时向所受合计阻力值计算:Fs2#REF!牛N进给轴承径向切削力克服重力并加速向上的合力G1G1所以结论:Pr2074.5牛NC9384.1牛N结论:额定动载荷C的计算值=9.39KN;小于其上初选的14-1、5中初选深沟球轴承的型号---为动载荷Cr=14KN~9.39KN之间的深沟球轴承也均可选用6 当量动载荷P的计算-4若采用角接触轴承,则额定(当量动载荷计算见下:首先按其上:(轴向载荷Fa+径向载荷Fr*10倍=(1584+0*10=15840N=15.84KN---作为额定轴承的动载荷,并结符号数值单位单位符号Fa1584牛NFr0牛N无穷大依据下表:Fa/Fr〉0.68时,径向当量Pr2232.9牛N额定动载荷C的计算:C10100.4牛N结论:额定动载荷C的计算值=10.1KN;小于其上初选的14-1、6中初选25°成对背靠背安装的D可行,同时:径向基本额定动载荷Cr=14KN~10.1KN之间的25°成对背靠背安装的DB系列角接触的型号也均7 当量动载荷P的计算-5若采用圆锥滚子轴承,则额定(当量动载荷计算见下:首先按其上:(轴向载荷Fa+径向载荷Fr*10倍=(1584+0*10=15840N=15.84KN---作为额定轴承的符号数值单位单位符号12381.8牛N结论:额定动载荷C的计算值=12.385KN;小于其上初选的14-1、7中初选32904单列圆锥滚子轴载荷Cr=13.2KN~12.385KN之间的单列圆锥滚子轴承的型号也均可选用.计算径向当量载荷Pr:Pr #REF!牛N 15、垂直及安装进给丝杠:其他各类参数确定及校对(6---工作图设计----其中:Lk值表示丝杠所出:L总=滑板或工作台的行程长度LK+丝杠螺母长度+2*25两头光电限位行程开关的长度+2*25两端光电开关后+丝杠两头分别冒出轴承安装座的长度。
电机转速和扭矩(转矩)计算公式
电机转速和扭矩（转矩）公式1、电机有个共同的公式，P=MN/9550P为额定功率，M为额定力矩，N为额定转速，所以请确认电机功率和额定转速就可以得出额定力矩大小。
注意P的单位是KW,N的单位是R/MIN(RPM),M的单位是NM2、扭矩和力矩完全是一个概念，是力和力臂长度的乘积，单位NM(牛顿米) 比如一个马达输出扭矩10NM，在离输出轴1M的地方（力臂长度1M），可以得到10N的力；如果在离输出轴10M的地方（力臂长度10M），只能得到1N的力含义：1kg=9.8N 1千克的物体受到地球的吸引力是9.8牛顿。
含义：9.8N·m 推力点垂直作用在离磨盘中心1米的位置上的力为9.8N。
转速公式：n＝60f/P(n＝转速，f＝电源频率，P＝磁极对数)扭矩公式：T=9550P/nT是扭矩，单位N·mP是输出功率，单位KWn是电机转速，单位r/min扭矩公式：T=973P/nT是扭矩，单位Kg·mP是输出功率，单位KWn是电机转速，单位r/min力矩、转矩和扭矩在电机中其实是一样的。
一般在同一篇文章或同一本书，上述三个名词只采用一个，很少见到同时采用两个或以上的。
虽然这三个词运用的场合有所区别，但在电机中都是指电机中转子绕组产生的可以用来带动机械负载的驱动“矩”。
所谓“矩”是指作用力和支点与力作用方向相垂直的距离的乘积。
对于杠杆，作用力和支点与力作用方向相垂直的距离的乘积就称为力矩。
对于转动的物体，若将转轴中心看成支点，在转动的物体圆周上的作用力和转轴中心与作用力方向垂直的距离的乘积就称为转矩。
当圆柱形物体，受力而未转动，该物体受力后只存在因扭力而发生的弹性变形，此时的转矩就称为扭矩。
因此，在运行的电机中严格说来只能称为“转矩”。
采用“力矩”或“扭矩”都不太合适。
不过习惯上这三种名称使用的历史都较长至少也有六七十年了，因此也没有人刻意去更正它。
至于力矩、转矩和扭矩的单位一般有两种，就是千克·米(kg·m)和牛顿·米(N·m) 两种，克·米(g·m)只是千克·米(kg·m)千分之一。
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Z406 数控坐标台式钻床主轴自动
进给步进电机扭矩的设计计算
陆扬
[菲尼克斯亚太电气(南京) 有限公司,江苏南京211100 ] 设计Z406 数控坐标台式钻床时,对主轴自动进给步
进电机扭力矩的设计计算介绍如下:
该数控坐标台式钻床设计要求:1) 最大钻孔直径为
d 6mm; 2) 钻削材料为碳素结构钢σb = 65kgf/ mm2 ,
HB170～200 ;3) 切削刀具为高速钢W18Cr4V 钻头,加冷
却液;4) 进给量0. 2mm/ r 。
1 主轴轴向力计算
计算公式为: P = 61. 2 ×D ×S0. 7 。
其中P 为轴向力
/ kN ; D 为最大钻孔直径/ mm; S 为主轴每转进给量。
P = 61. 2 ×D ×S0. 7 = 61. 2 ×6 ×0. 20. 7≈11166kN , 考虑到摩擦力,传动效率等因数,取轴向力P = 1147kN
进行以下计算。
2 主轴套筒受力分析和计算(图1)
Ft = 圆周力; Fr = 径向力; F = 法向力= 1147kN
Ft 为F cosα= 150 ×cos20°= 1138kN
Fr 为F sinα= 150 ×sin20°= 015kN
现将轴向力平移至主轴套筒D 点,需加一个力矩M
= P ×d/ 2 = 150 ×1. 8cm≈2165kN·cm , M 的值即是最
大阻力矩M 阻。
只有当M主> M阻时, 主轴套筒才能向下
运动,进行钻削加工。
现根据结构需要初步选择最大静扭
力矩为196N·cm 的步进电机作为主轴的自动进给电机,
由于电机的最大静力矩Mj ,max = 196N·cm < M阻, 所以
将电机通过少齿差减速器减速80 倍后再输出,故从理论
上电机的最大静力矩Mj ,max 也将相应增加到Mj ,max = 196N·cm ×80 = 15168kN·cm ,此时Mj ,max = 196N·cm ×80 = 15168kN·cm > M阻。
根据步进电机原理有关资料介绍,当步进电机在运行频率增大或负载增大时,步进电机
的输出扭力矩将大大下降,即有M/ Mj ,max c = 0. 2～0. 5 (此为经验系数) ,现取系数0. 2 ,则在钻床最大负荷时,电
机的输出扭力矩M主= 15168kN·cm ×0. 2 = 15168kNcm , 即M主> M阻≈21645kN·cm ,所以该电机经减速80 倍
后,可以保证在最大切削负荷时也可以满足使用,步进电
机(该电机的步距角为0. 75°) 也不会产生失步现象。
收稿日期:2006208222
(上接第55 页)
4 结束语
本测量系统实用性强,能够巡回采集测量多路信号,
结构较为简单,成本低,精度较高。
系统的可扩展性强,可
通过单片机的串行口连接RS232 转换芯片MAX232 与数
控机床相连,完成实时数据的传递和其他控制工作。
在实
际生产中,通过增减传感器的数量可测量有不同等分要求的装置,例如有180°定位要求的调头镗孔加工,以及每隔60°的六等分定位的正六面棱体的加工等。
系统的可移植性强,只需改变前端测量用的传感器类型,可在此基础上修改为其他非电量参数的测量系统[2 ] 。
参考文献:
[ 1 ] 孙俊逸,盛秋林,张铮. 单片机原理及应用[M] . 北京:清华大学出版社,2006.
[2 ] 孙程光,徐晓辉,董浩,温阳,张彪. 一种多通道环境温
度采集系统的设计[J ] . 计算机与信息技术,2005 ,12 :802841
收稿日期:2006209206
·机械制造与研究·陆扬·Z406 数控坐标台式钻床主轴自动进给步进电机扭矩的设计计算
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