伺服电机选型计算xls 表格计算
电机选型计算.xls
机械结构参数：皮带与工作物总质量m L =40kg *滑动面摩擦系数μ=0.3*滚筒直径D=0.052m*滚筒质量m 2=5kg*传送带和滚筒的机械效率η=0.8*减速机机械效率ηG =0.7减速比i=50*每次定位时间t=0.1s *每次运动距离L=0.05m *加减速时间比A=50%*外力F A =0N*移动方向与水平轴夹角a =0°1)速度曲线加速时间t 0=t*A=0.05s2)电机转速减速机输出轴角加速度β=769.231rad/s 2减速机输出轴转速N=367.2798rpm电机输出轴角加速度βM =i*β皮带轮间歇运动选型计算表=38461.54rad/s 2电机输出轴转速N M =N*i=18363.99rpm3)计算负载转矩减速机轴向负载F==117.6N减速机轴负载转矩T L=3.822Nm电机轴负载转矩T LM ==0.1092Nm4)计算电机轴加速转矩（克服惯量）皮带和工作物的惯量J M1=0.02704kgm 2滚筒的惯量J M2==0.00169kgm 2J M1+2J M2=0.03042kgm 2折算到减速机轴的负载惯量J L =2F D η22()2()2L L D D ππ2218m D LGT i η全负载惯量J==0.000282kgm 2电机轴加速转矩T S=15.50374Nm5）必须转矩必须转矩T M =(T LM +T S )*S=31.22587Nm6)负荷与电机惯量比惯量比N1==0.045067M J βη计算表格g=9.8m/spi= 3.1416电机惯量J M=0.00027kgm2安全系数S=2。
伺服电机选型计算数据表
速度 (mm/s)
300
0 0.2
300
0 1
300 360 1.4 0.2 0.01
0.2 时间(s)
③换算到 电机轴负 载惯量的 计算
滚珠丝杠的惯量JB=
1.50E-04 kg.m2
负载的惯量JW=
1.63E-04 kg.m2
换算到电机轴负载惯量JL=JW
JL=G2x(JW+J2)+J1
1.63E-04 kg.m2
#REF!
N.m
0.1726 N.m
1800 r/min 1000 (脉冲/转)
﹤[电 机的额 定转矩 ﹤[电 机的瞬 时最大 转矩 ≦[电 机的额 定转数 U系列 的编码
初步 选择 定 R88M U200 30(J m=
1.23E-05
根据
R88M
-
7.8E-03
U200 30的
额定
转矩
Tm=
①机械系
统的决定
负载质量M（kg）
5
·滚珠丝杠节距P（mm）
10
·滚珠丝杠直径D（mm）
20
·滚珠丝杠质量MB（kg）
3
·滚珠丝杠摩擦系数μ
0.1
·因无减速器，所以G=1、η=1
1
②动作模 式的决定
单一变化 ·负载移动速度V（mm/s） ·行程L（mm） ·行程时间tS（s） ·加减速时间tA（s） ·定位精度AP（mm）
0.5096 ＞ 7.8E-03
0.165 N.m
0.1726 N.m 0.0078 N.m -0.1570 N.m #REF! N.m
⑨讨论 负载惯量JL
有效转矩Trms 瞬时最大转矩T1 必要的最大转数N 编码器分辨率R=P.G/AP.S
直线电机伺服电机计算工具(自动计算)
直线电机选型 8 加速度要求 60 平台移动速度 1.5 单一性行程移动距离 10 移动平台质量 300 负载质量 0.2 导轨摩擦系数
旋转电机选 a(m/s*s) V(m/min) S(mm) Mt(kg) Mf(kg) μ η PB(mm) DB(mm) MB(kg)
勿动！！！
Fa=Fd Fv t1=t3 t2
3087.6 607.6 0.125 1.387 1.387
加减速阶段推力 匀速阶段推力 加减速时间 匀速运动时间 匀速距离（m）
计算结果，选择至少满足以下要求的直线电机 Fp(N) 3705.12 峰值推力（大于该值） Fc(N) 1595.911 有效推力（大于该值） Ke 250 反电势常数（小于该值） Ip(A) 勿超驱动 峰值电流 Ic(A) 器标称值 额定电流
Ja Jb N t1=t3 t2 TA TB TC
计算结果，选择至少满足以 r/min Tmax(Nm) Trmsx（Nm） Tf（Nm） JA(*10-4kg*m2) Ip(A) Ic(A)
橙色是需要填的数据，绿色为计算结果；其他表格的数据均为计算过程，勿动！！！
旋转电机选型 5 加速度要求 60 平台移动速度 1500 单一性行程移动距离 300 移动平台质量 0 负载质量 1 导轨摩擦系数 0.9 机械传动效率 20 导螺杆节距 50 导螺杆直径 0.64 导螺杆质量
速度mm/s 1000
30.4272 2 3000 0.2 1.32 5.656745 10.4034 -4.74665
工作台转动惯量 丝杆转动惯量 电机转速 加减速时间 匀速移动时间 加速扭矩 匀速扭矩（克服摩擦所需要的扭矩） 减速扭矩
伺服电机选型计算
分度盘 机构选 型计算 表格
分度盘直
径
DT=
分度盘厚
度
LT=
工作物直
径
DW=
工作物厚
度
LW=
工作台材
质密度
ρ=
工作物数 量
n=
由分度盘中心至工作 物中心的距离
l=
定位角度
θ=
定位时间
t=
加速时间
比
A=
减速机减
速比
i=
减速机效
率
ηG=
0.2 m
0.118 m
*
0.03 m
*
0.05 m
*
2700 kg/m3
*
10 个
*
0.125 m
180 °
*
3s
*
10%
10
1
1）决定 加减速时 间
加速时间
2)电机转 速
t0= t*A
= 0.3
s
360 t 0(t t 0)
减速机输 出轴角加 速度
减速机输 出轴最大 转速
电机轴角 加速度
电机输出 轴转速
3)计算负 载转矩
因为摩擦负载及小， 故忽略
4)计算电 机轴加速 转矩（克 服惯量）
工作台的 惯量
工作物的 惯量
（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）
工作物质 量
βG= 360
t 0(t t 0)
= 3.878518519 rad/s2
βG t0 2
N= = 11.11111111 rpm
βm= βG*i = 38.78518519 rad/s2
NM= N*i = 111.1111111 rpm
伺服电机、滚珠丝杆选型与校核
P= 0.20
KW
1、计算允许的最大临界转速nc值
项目
符号
允许的最大临界转速
nc
临界转速计算长度
LC2
支撑系数f
f
丝杠底径 丝杠最高当量转速 判断最大临界转速是否合格
d2
NB 合格
2、压杆稳定性校核
滚珠丝杠校核
数值 3024 790
15.1
12.5 2400
单位 r/min mm
计算公式 nc=10000000*f*d2/LC22
mm
项目
符号
数值
单位
计算公式
压杆稳定性符合Fc（允许的 最大临界压缩负荷力）
安全系数值K1 支撑系数K2 丝杠最大受压长度LC1
预拉伸力Ft 判断压杆稳定是否合格
Fc
K1 K2 LC1 Ft 合格
支撑方式
K2
铰支—铰支
1
3631 0.5 2 820 1523
f 9.7
N
Fc=100000*d24*K1*K2/LC12
总负荷 惯量
启动转 矩
4、必须 转矩
必须转 矩
5、电机 选择
根据计 算，初 步确定 电机型 号，然 后输入 转子惯 量，确
6、负荷 与电机惯 量比
惯量比
7、负荷 与减速机 惯量比
负荷与电 机惯量比 ＞5时， 考虑采用 减速装 置，提高 惯量匹 配； 折算后
的惯量 比折算到 电机轴 端转矩 T=TM/i
9)电机功 率计算
J L +J B + JL= JC
= 4.51E-04 2π
T S = Nm(J m + = 0.35
kgm2 Nm
(T L +T S )
伺服电机选型计算(汇川)
LB=
1.8 m
DB=
0.025 m
PB=
0.02 m
MC
0.2 kg
DC
0.06 m
μ=
0.05
L=
1.3 m
η=
0.9
t=
0.65 s
A=
40%
FA=
0N
a=
0°
t0= t*A
= 0.26
s
NM = Vl/PB/N
= 1500
rpm
轴向负载F = FFAA+ mg(sin a cos a)
= 7.35
7)负荷与 电机惯量 比
惯量比
8)负荷与 减速机惯 量比 当负荷与 电机惯量 比>5时， 考虑采用 减速装 置，提高 惯量匹配
折算后的惯 量比
I1= 0.715738645
I2= 0.715738645
T=
2.332444717
N=
1500
*
其他常数
*
*
*
丝杠密度
*
*
*
*
* *
*
G=
9.8 m/s
机械结构 参数：
速度： 滑动部分质 量 丝杠部分长 度
丝杠直径 丝杠导程 连轴器质量 连轴器直径 摩擦系数 移动距离 机械效率 定位时间 加减速时间 比 外力 移动方向与 水平轴夹角
1)速度曲 线
加速时间
2)电机转 速
3)负荷转 矩计算
丝杠水平 运动选型 计算表格
Vl=
30 m/m3.1416
ρ=
7900 kg/m3
a cos a)
安全系数
S=
2
电机惯量
JM=
伺服电机配丝杆选型(自动计算)
T1=TA+TL T2=TL T3=TL-TA
2.0662 N.m 0.3901 N.m -1.2860 N.m
1.101 N.m
⑨讨论 负载惯量JL 有效转矩Trms
1.04E-03 kg.m2 1.101 N.m
≦[电机 的转子惯 量JM
﹤[电机 的额定转 矩
瞬时最大转矩T1 必要的最大转数N
④负载转 矩的计算
对摩擦力的转矩Tw
3.90E-01 N.m
换算到电机轴负载转矩TL=Tw
⑤旋转数 的计算
转数N
⑥电机的 初步选定 [选自 OMNUC U 系列的初 步选定举 例]
N=60V/P.G
选定电机的转子·惯量为负载的 1/30*以上的电机
JM≥JL/30
3.90E-01 N.m 1500 r/min
①机械系 统的决定
负载质量M（kg） ·滚珠丝杠节距P（mm） ·滚珠丝杠直径D（mm） ·滚珠丝杠质量MB（kg） ·滚珠丝杠摩擦系数μ ·因无减速器，所以G=1、η=1
②动作模 式的决定
单一变化 ·负载移动速度V（mm/s） ·行程L（mm） ·行程时间tS（s） ·加减速时间tA（s） ·定位精度AP（mm）
编码器分辨率R=P.G/AP.S
2.0662 N.m 1500 r/min
1000 (脉冲/转)
﹤[电机 的瞬时最 大转矩 ≦[电机 的额定转 数 U系列的 编码器规 格为2048 （脉冲/ 转），经 编码器分 频比设定 至1000 （脉冲/ 转）的情 况下使用 。
300
0
0.2
1
0.2 0.2
时间 (s)
初步
选择
定
R88M
-
伺服电机选型表格最新
22
110
22
110
22
110
24
110
24
110
35
114.3
35
114.3
35
114.3
35
114.3
22
110
22
110
35
114.3
35
114.3
35
114.3
35
114.3
22
110
22
110
22
110
22
110
35
114.3
35
114.3
35
114.3
35
114.3
35
114.3
35
114.3
0.64
1.91
11
50
0.64
1.91
11
50
0.64
1.91
11
50
1.3
3.8
14
50
1.3
3.8
14
50
1.3
3.8
14
50
1.3
3.8
14
50
2.4
7.1
19
70
2.4
7.1
19
70
0.64
1.91
11
50
0.64
1.91
11
50
0.64
1.91
11
50
0.64
1.91
11
50
1.3
3.8
12.7
38.2
24
110
12.7
38.2
24
110
15.9
伺服电机选型计算(自动计算版)
负载质量M(kg5·滚珠丝杠节距P(mm10·滚珠丝杠直径D(mm20·滚珠丝杠质量MB(kg3·滚珠丝杠摩擦系数μ0.1·因无减速器,所以G=1、η=11②动作模式的决定速度(mm/s单一变化·负载移动速度V(mm/s300·行程L(mm360·行程时间tS(s 1.4·加减速时间tA(s0.2·定位精度AP(mm0.01③换算到电机轴负载惯量的计算滚珠丝杠的惯量JB= 1.50E-04kg.m2 负载的惯量JW= 1.63E-04kg.m2换算到电机轴负载惯量JL=JW J=G2x(J W+J2+J1 1.63E-04kg.m2L④负载转矩的计算对摩擦力的转矩Tw7.80E-03N.m换算到电机轴负载转矩TL=Tw7.80E-03N.m⑤旋转数的计算转数N N=60V/P.G1800r/min⑥电机的初步选定[选自OMNUC U系列的初步选定举例] 选定电机的转子·惯量为负载的JM≥J L/30 5.42E-06kg.m2 1/30*以上的电机选定电机的额定转矩×0.8TMx0.8>T L0.5096>比换算到电机轴负载转矩大的电机N.m* 此值因各系列而异,请加以注意。
⑦加减速转矩的计算加减速转矩TA0.165N.m⑧瞬时最大转矩、有效转矩的计算必要的瞬时最大转矩为T1T1=TA+TL0.1726N.mT2=TL0.0078N.mT3=TL-TA-0.1570N.m有效转矩Trms为0.095N.m⑨讨论负载惯量JL 1.63E-04kg.m2≦[电机的转子惯量JM有效转矩Trms0.095N.m﹤[电机的额定转矩瞬时最大转矩T10.1726N.m﹤[电机的瞬时最大转矩必要的最大转数N1800r/min≦[电机的额定转数编码器分辨率R=P.G/AP.S1000(脉冲/转U系列的编码器规格为204速度(mm/s3000.210.20.2时间(s初步选择定R88M-U20030(Jm= 1.23E-05 根据R88M-U20030的额定转矩Tm=(N.m≦[电机的转子惯量JM1.23E-05×[适用的惯量比=30]﹤[电机的额定转矩0.5096N.M7.8E-030.637﹤[电机的瞬时最大转矩 1.528 N.M ≦[电机的额定转数 3000 r/min U系列的编码器规格为2048（脉冲/转），经编码器分频比设定至1000（脉冲/转）的情况下使用。
机械设计伺服电机选型计算(自动计算版)
kg.m2 ＞
初步
选择
定
R88M
-
U200
30(J
m=
根据
R88M
-
5.5E-01
U200 30的
额定
转矩
Tm=
N.m
1.23E-05
0.637
Байду номын сангаас
(N.m )
N.m N.m N.m
N.m
≦[电机 的转子惯 量JM
﹤[电机 的额定转 矩
×
[适
1.23E-05
用的 惯量
比
=30]
0.5096 N.M
﹤[电机 的瞬时最 大转矩 ≦[电机 的额定转 数 U系列的 编码器规 格为2048 （脉冲/ 转），经 编码器分 频比设定 至1000 （脉冲/ 转）的情 况下使用 。
①机械系 统的决定
负载质量M（kg） ·滚珠丝杠节距P（mm） ·滚珠丝杠直径D（mm） ·滚珠丝杠质量MB（kg） ·滚珠丝杠摩擦系数μ ·因无减速器，所以G=1、η=1
②动作模 式的决定
单一变化 ·负载移动速度V（mm/s） ·行程L（mm） ·行程时间tS（s） ·加减速时间tA（s） ·定位精度AP（mm）
350 3.5
20 3
0.1 1
1 10 50 0.2 0.01
③换算到 电机轴负 载惯量的 计算
滚珠丝杠的惯量JB=
负载的惯量JW=
换算到电机轴负载惯量JL=JW
JL=G2x(JW+J2)+J1
④负载转 矩的计算
对摩擦力的转矩Tw
0.00015 0.000258714 0.000258714
0.546178344
换算到电机轴负载转矩TL=Tw
伺服电机简易选型表格V2.0
5.39
6000
1.7
3.18
6000
1.87 （3.12）
3.18
6000
1.87 （3.12）
3.18
3000
19.3 （21.8）
8.34
3000
19.3 （21.8）
8.34
5000
2.46 （3.71）
4.9
பைடு நூலகம்5000
2.46 （3.71）
4.9
13.5 13.5 9.54 9.54 9.54 20.85 20.85 14.7 14.7
所选电机 额定转速 所选电机 转子惯量 所选电机 额定扭矩 所选电机 最大扭矩
加速转矩 中间量 匀速转矩
减速转矩
计算结果
折算后所需电机转 速 折算后总的负载惯 量 折算后总的有效扭 矩 折算后总的最大扭 矩
所选电机额定转速 所选电机转子惯量 所选电机额定扭矩 所选电机最大扭矩
加速转矩 中间量 匀速转矩
ρ
7900 Kg/m3
J
1.514806
×104Kgm2
图示及带轮惯量计算
带轮惯量计算（填写绿色部分）
外径 内径 密度 厚度 惯量
D
75 mm
d
0 mm
ρ
2700 Kg/m3
L J
10 0.838704
m×m104Kgm2
图示及齿轮惯量计算
n
260.435361 rpm
JL Trms
7.5004 0.40620127
10 N
运行方向外力，垂直轴计入重力
3000 mm
1s
13 s
1
0
1s
齿轮齿条传动类型（填写绿色部分）
伺服电机及丝杠选型计算(自动表格计算)
J 0 ＝铁Jx ＝铝Jy ＝黄铜m ＝尼龙d0 ＝外径（m）d1 ＝外径（m）pi l ＝长度（m）注：国际单位外径d 0（mm）50*0.05m 内径d 1（mm）0*0m 长度L（mm）密度ρ（kg/m 3)7800*重心线与旋转轴线距离e (mm)0*0m计算结果：0.15315251物体质量m（kg）0.15315物体惯量（kg.cm 2）0.478593754.786E-05kg.m 2外径d 0（mm）：200*0.2m 内径d 1（mm）：100*0.1m 长度L（mm）：400*0.4m密度ρ（kg/m 3)：7900重心线与旋转轴线距离e (mm)100*0.1m计算结果：74.455683物体质量m（kg）00物体惯量（kg.cm 2）0kg.m 2不同形状物体惯量计算x 0轴(通过重心的轴)的惯性惯量 [kg·m 2]x轴的惯性惯量 [kg·m2]y轴的惯性惯量 [kg·m2]圆柱体惯量计算-圆柱体长度方向中心线和旋转中心线平行圆柱体惯量计算-圆柱体长度方向中心线和和旋转中心线垂直方形物体惯量计算质量（kg）长度x（mm）：850*0.85m 宽度y（mm）：950*0.95m 高度z（mm）：85*0.085m密度ρ（kg/m 3)：7900重心线与旋转轴线距离e (m)600*0.6m计算结果：542.23625物体质量m（kg）35物体惯量（kg.cm 2）173395.83317.339583kg.m 2直径d（mm）80*0.08m 厚度h（mm）30*0.03m密度ρ（kg/m 3)7900重心线与旋转轴线距离e (mm)0*0m计算结果：质量0.56物体质量m（kg）35物体惯量（kg.cm 2）2800.028kg.m 2物体质量m（kg）1000*物体惯量（kg.cm 2）9.118921930.0009119kg.m2惯量J 0（kg.cm 2）1354*0.1354kg.m2质量m（kg）重心线与旋转轴线距离e (mm)600*6m直线运动物体惯量计算直接惯量计算电机每转1圈物体直线运动量A (m）饼状物体惯量计算0.006*2()2A J m π=2222,53mr mr （注明：实心球惯量＝薄壁球惯量＝）计算结果：质量m1（kg）35惯量J1（kg.cm2）12735412.7354kg.m27.9x103kg/m3 2.8x103kg/m3 8.5x103kg/m3 1.1x103kg/m33.14159*为必填项。
伺服电机的选型和计算
电机的选择：（1）电机扭矩的计算 负载扭矩是由于驱动系统的摩擦力和切削力所引起的可用下式表达： FL M =π2式中 M-----电动机轴转距；F------使机械部件沿直线方向移动所需的力；L------电动机转一圈（2πrad ）时，机械移动的距离2πM 是电动机以扭矩M 转一圈时电动机所作的功，而FL 是以F 力机械移动L 距离时所需的机械功。
实际机床上，由于存在传动效率和摩擦系数因素，滚珠丝杠克服外部载荷P 做等速运动所需力矩，应按下式计算：z z M h h F M B spSPao P K 211122⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=ηππ M 1-----等速运动时的驱动力矩(N.mm)π2hF spao K---双螺母滚珠丝杠的预紧力矩(N.mm) Fao------预紧力(N),通常预紧力取最大轴向工作载荷Fm ax的1/3，即F ao =31F m ax当F m ax 难于计算时，可采用F ao =(0.1~0.12))(N C a ； C a -----滚珠丝杠副的额定载荷，产品样本中可查：hsp-----丝杠导程(mm)；K--------滚珠丝杠预紧力矩系数，取0.1~0.2；P---------加在丝杠轴向的外部载荷(N),W F P μ+=； F---------作用于丝杠轴向的切削力(N)； W--------法向载荷(N),P W W 11+=；W 1-----移动部件重力(N),包括最大承载重力；P 1-------有夹板夹持时（如主轴箱）的夹板夹持力；μ --------导轨摩擦系数，粘贴聚四氟乙烯板的滑动导轨副09.0=μ，有润滑条件时，05.0~03.0=μ，直线滚动导轨004.0~003.0=μ；η1-------滚珠丝杠的效率，取0.90~0.95；MB----支撑轴承的摩擦力矩，即叫启动力矩(N.m),可以从滚珠丝杠专用轴承样本中得到，见表2-6（这里注意，双支撑轴承有M B 之和的问题）z 1--------齿轮1的齿数 z2--------齿轮2的齿数最后按满足下式的条件选择伺服电机M M s ≤1Ms-----伺服电机的额定转距（2）惯量匹配计算 为使伺服进给系统的进给执行部件具有快速相应能力，必须选用加速能力大的电动机，亦即能够快速响应的电机（如采用大惯量伺服电机），但又不能盲目追求大惯量，否则由于不能从分发挥其加速能力，会不经济的。
驱动电机的选型计算表
参数名称 设备总重 额定起重量 驱动电机总数 初选运行速度 摩擦阻力 斜坡阻力 每组驱动机构的初选功率 代号 G Q m V Wm Wp P m/min N N kw 单位 N N 计算结果 52430 49000 2 20 2028.6 101.43 0.501183529
摩擦阻力系数ω＝ 车轮直径/mm 车轴直径/mm 滑动轴承 滚动轴承 起重机的斜坡阻力系数α＝ 在钢筋混凝土基础和金属梁上的轨道 桥式、龙门起重机的小车轨道
0.02 200以下 200-400 50以下 0.028 0.02 0.001 0.001 0.002 50-65 0.018 0.015 400-600 65-90 0.016 0.01 600-800 90-100 0.013 0.006
初选减速箱速比
参数名称 车轮踏面直径 运行速度 电机转速 初选减速箱速比 代号 DL V n0 i 单位 mm m/min r/min 计算结果 165 20 1478 38.28759
大车实际运行速度m/min
参数名称 初选减速箱速比 电机n 单位 计算结果 37.8 1478 20.25798413
伺服电机选型参数计算表
参数名称 质量 平衡质量 平衡力 丝杠直径 丝杠导程 丝杠长度 减速比 其他惯量 摩擦系数 切削力 机械效率 倾斜角 最大进给速度 最大加速度
参数名称 电机一转移动量 电机最大转速 质量折算惯量 丝杠折算惯量 其他惯量 负载惯量 摩擦扭矩 重力扭矩 空载扭矩 切削扭矩 负载扭矩 加速扭矩
值 63% 5% 5%
型参数计算表
参数
型变量表
0.51991 0
12.8436
备注 包括工作台及工作台的负载质量
丝杆转动一圈的距离 主要包括电机到丝杠间减速机构在电机轴端的折算惯量 根据实际机械情况设定，一般滚动导轨为0.05，滑动导轨为0.1 无法确定可暂设为0，电机选型时根据空载扭矩比率进行选型
基本参数
值
500
0
0
40
0.04
6
0.006
500
0.5
1
0
0.1
0.9 0 8 5
P N J11 J12 J13 J1 Tf Tg Tm Tc Tmc Tmax
单位 m/rev rev/min kgm2 kgm2 kgm2 kgm2
Nm Nm Nm Nm Nm Nm
值 0.006 1333 0.00046 0.001
型号 参数 惯量 扭矩 最大扭矩 电机最高转速
参数 负载惯量比 空载扭矩比率 负载扭矩比率 最高转速 加速扭矩
m mb Fb
d Pb
l 1/z J13
u Fc
θ V amax
单位 kg kg N mm mm/rev mm 1/ kgm2 N ° m/min m/sec2
水平轴 丝杠
伺服电机选型参数计算表
0 0.00146 0.5199
伺服参数计算表
=编码器分辨率<p/r>*设定脉冲当量<mm/p>*10^3*减速比分母/减速比分子 =机械部分每圈位移量<mm>*10^3; *丝杠螺杆可输入丝杠导程，圆盘结构的输入360，同 步带等结构的输入带轮的周长；
*此部分输入机械位移量，计算PLC输出脉冲数和校验是否超过可输出最大脉冲数 （2^32）,一般很少能超过的吧，超过了只能做相对定位了
伺服电机电子齿轮比计算公式
编码器分辨率<p/r> 每脉冲移动量<脉冲当量mm/p> 机械部分每周（或丝杠每转)移动距离 <mm> 机械减速比 分子(机械端） 分母（电机 端） CMX CDV 比率 机械移动每mm需脉冲数<p/mm> PLC可输出最高脉冲频率<p/s> 电机额定转速<r/min> 输入机械位移量<mm> 计算PLC输出脉冲数<p> 可输出最大脉冲数<p> 计算输出脉冲数校验 输入机械位移速度<mm/s> 计算PLC输出脉冲频率<p/s> 当前速度时电机转速<r/min> 输出脉冲频率是否超限校验 电机转速是否超限校验 依最大可输出脉冲计算可输入最大位 移速度<mm/s> 依电机额定速度计算可输入最大位移 速度<mm/s> 10000 0.01 534 1 30 3000000 534000 5.617977528 100 200000 3000 2000 200000 4294967296 OK 4 400 13.48314607 OK OK 2000 890 最大速mm/min 最大速mm/min 直径<mm> 圆周长计算<mm> 周长取整数 比率结果校验 OK 3000 534 CMX计算公式 CDV计算公式
数控机床伺服电机的选择计算
JL Jm×2.5JM:伺服电机的转动惯量
(3)加速扭矩TA
TA= +TF(Nm)
TA Tmax×0.8Tmax:伺服电机最大扭矩
(4)最大切削扭矩Tc
TC= +TF(Nm)
TC Tms×1.5Tms:伺服电机额定扭矩
(5)连续有效负荷扭矩Trms
Trms= TC (Nm)TC:最大切削扭矩D:最大工作率
(2)直连最大切削扭矩Tc
Tc= +TF≈0.16FZ×PB(Nm)
TC≈0.16FZ(千牛)×PB(毫米)
Trms TMS×0.8 Tms:伺服电机额定扭矩
(6)最大负荷持续时间tLON
计算超负荷百分比TC/TMS和最大工作率D,从图表上查出伺服电机允许的最大持续时间tMON
tLON tMONtMON:伺服电机允许持续时间
2.快速估算
(1)加速扭矩TA
TAmin)×(JL+ JM)(10-3Kgm2)
数控机床伺服电机的选择计算
1.选择依据计算
(1)最大速度n
n= × Fg0:g0速率PB:丝杠螺距
Z1:电机侧齿数Z2:丝杠侧齿数
n nmaxnmax:伺服电机最高转速
(2)马达轴上折算负载惯量JL
床鞍滑板和刀架总惯量JT=mT (Kgm2)
马达侧齿轮Z1惯量J1
丝杠侧齿轮Z2惯量J2
丝杠惯量JS= 0.77×103D4L(Kgm2)
步进伺服电机选型计算v1.1.xls
分度盘机构选型计算表格机械结构参数：分度盘直径D T =0.16m 分度盘厚度L T =0.01m *工作物直径D W =0m *工作物厚度L W =0m *工作台材质密度ρ=7850kg/m 3*工作物数量n=0个*l =0m 定位角度θ=20°*定位时间t=1s *加减速时间比A=25%减速机减速比i=1减速机效率ηG =0.91）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=0.25s2)电机转速减速机输出轴角加速度βG == 1.861688889rad/s 2减速机输出轴最大转速N== 4.444444444rpm电机轴角加速度βm=βG *i= 1.861688889rad/s 2电机输出轴转速N M =N*i= 4.444444444rpm3)计算负载转矩由分度盘中心至工作物中心的距离0(0)360t t t θπ⨯2-G 0β2t π⨯⨯60T L =0Nm4)计算电机轴加速转矩（克服惯量）工作台的惯量J T=0.005050687kgm 2工作物的惯量J W1==kgm 2工作物质量m w ==0kg工作物的惯量J W =(按工作物体中心自转）=0kgm 全负载惯量J L =J T +J W=0.005050687kgm 25）加速转矩=0.005050687kgm 2T s 6)必须转矩必须转矩T=（T S +T L ）*S=0.765570686Nm6)负荷与电机惯量比惯量比因为摩擦负载及小，故忽略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（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）=0.028059375计算表格其他常数G=9.8m/spi= 3.1416电机惯量J M=0.18kgm2安全系数S=2*。
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TMx0.8＞TL
＊ 此值因各系列而异，请加以注 意。
⑦加减速 转矩的计 算
加减速转矩TA
0.5096 0.037
⑧瞬时最 大转矩、 有效转矩 的计算
必要的瞬时最大转矩为T1
有效转矩Trms为
T1=TA+TL T2=TL T3=TL-TA
0.0523 0.0156 -0.0211
0.029
⑨讨论 负载惯量JL 有效转矩Trms
1.528 N.M
3000
r/mi n
条件满足 条件满足
条件满足 条件满足
条件满足
kg.m2 ＞
初步
选择
定
R88M
-
U200
30(J
m=
根据
R88M
-
1.6E-02
U200 30的
额定转矩Tm=源自N.m1.23E-05
0.637
(N.m )
N.m N.m N.m
N.m
≦[电机 的转子惯 量JM
﹤[电机 的额定转 矩
×
[适
1.23E-05
用的 惯量
比
=30]
0.5096 N.M
﹤[电机 的瞬时最 大转矩 ≦[电机 的额定转 数 U系列的 编码器规 格为2048 （脉冲/ 转），经 编码器分 频比设定 至1000 （脉冲/ 转）的情 况下使用 。
10 15 20
3 0.1
1
80 40 0.5 0.2 0.01
③换算到 电机轴负 载惯量的 计算
滚珠丝杠的惯量JB=
负载的惯量JW=
换算到电机轴负载惯量JL=JW
JL=G2x(JW+J2)+J1
④负载转 矩的计算
对摩擦力的转矩Tw
0.00015 0.000207051 0.000207051
0.015605096
①机械系 统的决定
负载质量M（kg） ·滚珠丝杠节距P（mm） ·滚珠丝杠直径D（mm） ·滚珠丝杠质量MB（kg） ·滚珠丝杠摩擦系数μ ·因无减速器，所以G=1、η=1
②动作模 式的决定
单一变化 ·负载移动速度V（mm/s） ·行程L（mm） ·行程时间tS（s） ·加减速时间tA（s） ·定位精度AP（mm）
换算到电机轴负载转矩TL=Tw
⑤旋转数 的计算
转数N
⑥电机的 初步选定 [选自 OMNUC U 系列的初 步选定举 例]
N=60V/P.G
选定电机的转子·惯量为负载的 1/30*以上的电机
JM≥JL/30
0.015605096 320
6.9017E-06
选定电机的额定转矩×0.8 比换算到电机轴负载转矩 大的电机N.m
2.07E-04 kg.m2 0.029 N.m
瞬时最大转矩T1 必要的最大转数N
编码器分辨率R=P.G/AP.S
0.0523 N.m 320 r/min
1500 (脉冲/转)
速度 (mm/s)
300
0
0.2
1
0.2 0.2
时间 (s)
kg.m2 kg.m2 kg.m2
N.m
N.m r/min