伺服电机、步进电机、丝杠、导轨的计算选择0504192347
伺服电机配丝杆_选型计算(自动计算版)
伺服电机配丝杆_选型计算（自动计算版）1.确定运动参数：首先确定伺服电机的运动参数，包括运动的线速度、所需的动力和扭矩等。
这些参数将用于后续的计算。
2.计算负载参数：根据实际应用中的负载情况，计算负载的重量、摩擦系数和惯性矩等参数。
这些参数将用于后续的计算。
3.选择丝杆规格：根据伺服电机的运动参数和负载参数，选择合适的丝杆规格。
丝杆规格主要包括丝杆的直径、螺距和精度等参数。
选型时要考虑伺服电机的运动速度和负载扭矩对丝杆的影响，以确保丝杆能够满足运动要求并具有足够的强度和刚度。
4.计算传动参数：根据选择的丝杆规格，计算伺服电机系统的传动参数，包括传动比、传动效率和回程间隙等。
这些参数将用于后续的计算。
5.校核选型结果：对选择的丝杆规格和传动参数进行校核，确保其能够满足伺服电机系统的性能要求。
校核主要包括对丝杆的强度和刚度进行计算，以确保其在工作过程中不会发生断裂或过度变形，并能提供足够的精度和重复性。
6.优化选型结果：根据实际需求进行优化，比如考虑使用精密级别更高的丝杆、增加滚珠丝杆支撑方式或增加减速器等。
优化选型可以提高运动的精度和重复性，并减小伺服电机系统的噪声和振动。
在进行伺服电机配丝杆选型计算时，可以借助计算软件进行自动计算。
这种软件通常具有丰富的丝杆选型数据库，能够根据输入的运动参数和负载参数自动选择合适的丝杆规格，并计算相应的传动参数。
同时，软件还可以进行校核和优化，提供准确的选型结果。
需要注意的是，伺服电机配丝杆的选型计算是一个复杂的过程，需要考虑众多参数和因素。
因此，在进行选型计算时，建议用户充分了解伺服电机和丝杆的相关知识，同时参考相关的选型手册、技术资料和专业人员的建议，以确保选型结果的准确性和可靠性。
总之，伺服电机配丝杆的选型计算是一个重要的工作，对于伺服系统的性能和稳定运行具有重要影响。
通过借助计算软件和参考相关手册等工具，可以帮助用户快速准确地选择合适的丝杆参数，优化伺服系统的性能和使用效果。
伺服电机步进电机丝杠导轨的计算选择
伺服电机的选择伺服电机：伺服主要靠脉冲来定位，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移；可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。
伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。
伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。
闭环半闭环：格兰达的设备用伺服电机都是半闭环，只是编码器发出多少个脉冲，无法进行反馈值和目标值的比较；如是闭环则使用光栅尺进行反馈。
开环步进电机：则没有记忆发出多少个脉冲。
伺服：速度控制、位置控制、力矩控制增量式伺服电机：是没有记忆功能，下次开始是从零开始；绝对值伺服电机：具有记忆功能，下次开始是从上次停止位置开始。
伺服电机额定速度3000rpm，最大速度5000 rpm；加速度一般设0.05 ~~ 0.5s计算内容：1.负载(有效)转矩T<伺服电机T的额定转矩2.负载惯量J/伺服电机惯量J< 10 (5倍以下为好)3.加、减速期间伺服电机要求的转矩 < 伺服电机的最大转矩4.最大转速<电机额定转速伺服电机：编码器分辨率2500puls/圈；则控制器发出2500个脉冲，电机转一圈。
1.确定机构部。
另确定各种机构零件（丝杠的长度、导程和带轮直径等）细节。
典型机构：滚珠丝杠机构、皮带传动机构、齿轮齿条机构等2.确定运转模式。
（加减速时间、匀速时间、停止时间、循环时间、移动距离）运转模式对电机的容量选择影响很大，加减速时间、停止时间尽量取大，就可以选择小容量电机3.计算负载惯量J和惯量比（xkg.）。
根据结构形式计算惯量比。
负载惯量J/伺服电机惯量J< 10 单位（xkg.）计算负载惯量后预选电机，计算惯量比4.计算转速N【r/min】。
根据移动距离、加速时间ta、减速时间td、匀速时间tb计算电机转速。
伺服电机及丝杠选型计算(自动表格计算)
机械结构参数：皮带与工作物总质量m L =22.45615kg *滑动面摩擦系数μ=0.3*滚筒直径D=0.12m *滚筒质量m 2=0.1kg*传送带和滚筒的机械效率η=0.9*减速机机械效率ηG =0.7减速比i=5*每次定位时间t=2s *每次运动距离L= 1.5m *加减速时间比A=10%*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=0.2s2)电机转速减速机输出轴角加速度β=69.4444rad/s 2减速机输出轴转速N=132.6288rpm电机输出轴角加速度βM =i*β皮带轮间歇运动选型计算表=347.2222rad/s 2电机输出轴转速N M =N*i=663.144rpm3)计算负载转矩减速机轴向负载F==66.02108N减速机轴负载转矩T L= 4.401405Nm电机轴负载转矩T LM == 1.257544Nm4)计算电机轴加速转矩（克服惯量）皮带和工作物的惯量J M1=0.080842kgm 2滚筒的惯量J M2==0.00018kgm 2J M1+2J M2=0.081202kgm 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 Gi ηJ全负载惯量J==0.003648kgm 2电机轴加速转矩T S= 1.809566Nm5）必须转矩必须转矩T M =(T LM +T S )*S= 6.134221Nm6)负荷与电机惯量比惯量比N1==8.120214M J βg=9.8m/s 22.45615克pi=3.1416计算表格电机惯量J M=0.0004kgm2安全系数S=2。
伺服电机选型通用计算公式
9预选伺服电机的确认
所需要加速转矩确认 TP=2Л nM(JM+JL）/60ta +TL 所需要减速转矩确认 TS=2Л nM(JM+JL）/60td -TL 转矩有效值确认 Trms2=(TP2ta+TL2tc+Ts2td)/t 0.486054898 计算值 1.236262156 0.369312404
1 机器规格
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 名称 负载速度 直线运动部分重量 滚珠丝杠长度 滚珠丝杠直径 滚珠丝杠导程 滚珠丝杠密度 减速比 直线运动外部力 齿轮＋联轴器 转动惯量 摩擦系数 综合机械效率 加速时间 减速时间 运行时间 周期时间 符号 VL m LB dB PB ρ R F JG μ η ta tb tc t 数值 15 250 1 0.02 0.01 7870 2 0 0.00004 0.2 0.9 0.1 0.1 1 1.5 单位 m/min kg m m m kg/m3 N kg・㎡ s s s s 2s最大定位完成45mm
5、11、21、33
`2速度线图
加速时间 减速时间 运行时间 周期时间 负载轴转速 电机轴速度计算值 电机轴速度选择 TL=(9.8μ m+F)*PB/(2Л Rη ) 负载转矩计算值 ta tb tc t 0.1 0.1 1 1.5 s s s s min-1 min-1 min-2 N.m 0.433474876
`6负载行走功率 `7负加速功率 8伺服电机预选
计算值 0.433474876 362.255569 3000 0.000229365 200 3000 0.637 2.23 0.0000263 0.000394 最大值 2.23 最大值 2.23 额定转矩 0.637 额定输出 额定转速 额定转矩 、最大转矩 电机转子转动惯量 容许负载转动惯量
关于伺服电机与步进电机性能比较及选型的计算方法
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在目前国内的数字控制系统中，步进电机的应用十分广泛。
随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。
１、伺服电机和步进电机的性能比较步进电机作为一种开环控制的系统，和现代数字控制技术有着本质的联系。
在目前国内的数字控制系统中，步进电机的应用十分广泛。
随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。
为了适应数字控制的发展趋势，运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。
虽然两者在控制方式上相似（脉冲串和方向信号），但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。
现就二者的使用性能作一比较。
一、控制精度不同两相混合式步进电机步距角一般为 1.8°、0.9°，五相混合式步进电机步距角一般为0.72°、0.36°。
也有一些高性能的步进电机通过细分后步距角更小。
如山洋公司（S A N Y O D E N K I）生产的二相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为 1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。
交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。
以全数字式交流伺服电机为例，对于带标准2000线编码器的电机而言，由于驱动器内部采用了四倍频技术，其脉冲当量为360°/8000=0.045°。
对于带17位编码器的电机而言，驱动器每接收131072个脉冲电机转一圈，即其脉冲当量为360°/131072 =0.0027466°，是步距角为 1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。
伺服电机配丝杆_选型计算(自动计算版)
初步选择定Fra bibliotekR88M
-
U200
30(J
m=
根据
R88M
-
1.6E-01
U200 30的
额定
转矩
Tm=
1.23E-05
0.637
(N.m )
×
[适
1.23E-05
用的 惯量
比
=30]
0.5096 N.M
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
④负载转 矩的计算
对摩擦力的转矩Tw
1.56E-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
1.56E-01 N.m 750 r/min
T1=TA+TL T2=TL T3=TL-TA
0.5802 N.m 0.1561 N.m -0.2681 N.m
0.317 N.m
⑨讨论 负载惯量JL 有效转矩Trms
1.07E-03 kg.m2 0.317 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
3.56E-05 kg.m2
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
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 ＞ 0.424 N.m
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
-
步进电机和丝杠导程计算
步进电机和丝杠导程计算
摘要：
1.步进电机和丝杠的基本概念
2.步进电机的工作原理
3.丝杠导程的计算方法
4.应用实例
正文：
一、步进电机和丝杠的基本概念
步进电机，又称为脉冲电机，是一种将电脉冲转换为角位移的电机。
它具有结构简单、运行可靠、精度高等特点，被广泛应用于各种定位、控制和自动化领域。
丝杠，又称为螺距管，是步进电机的配套产品，主要用于将步进电机的旋转运动转换为线性运动。
它具有传动精度高、承载能力大、运动平稳等特点。
二、步进电机的工作原理
步进电机的工作原理是基于电磁感应定律，当电流通过电机的定子绕组时，会在定子绕组内产生磁场。
该磁场与永磁体磁场相互作用，产生转矩，使电机转动。
步进电机具有固定的步长，即每接收一个脉冲信号，电机转动一个固定的角度。
因此，通过控制脉冲的频率和数量，可以精确地控制电机的角位移。
三、丝杠导程的计算方法
丝杠导程，又称为螺距，是指丝杠每旋转一圈，螺母（或螺杆）在轴向方向上移动的距离。
计算公式为：
导程= π×(丝杠直径- 螺纹直径) / 螺纹圈数
其中，丝杠直径和螺纹直径可通过测量获得，螺纹圈数一般为整数。
四、应用实例
假设一个步进电机的额定电压为24V，额定电流为2A，步长为0.45 度。
当输入1000 个脉冲时，电机转动的角度为：
角度= 1000 ×0.45 度= 450 度
此时，如果配合适当的丝杠，可以将电机的旋转运动精确地转换为线性运动，实现对某个设备的精确定位和控制。
伺服电机配丝杆选型计算
伺服电机配丝杆选型计算伺服电机配丝杆选型是指根据实际用途和工况要求，选择合适的伺服电机和配套的丝杆，以满足运动控制的精度、速度、负载等需求。
在进行伺服电机配丝杆选型计算时，需要考虑以下几个关键因素：负载要求、速度要求、加速度要求、精度要求、效率要求、刚度要求等。
1.负载要求：伺服电机配丝杆选型需要根据所需负载来确定合适的丝杆直径和螺距。
负载的大小直接影响到丝杆的承载能力和负载下的位移精度。
2.速度要求：伺服电机配丝杆选型需要根据所需速度来确定合适的丝杆螺距。
速度的大小直接影响到丝杆的传动效率和运动控制的平稳性。
3.加速度要求：伺服电机配丝杆选型需要根据所需加速度来确定合适的丝杆直径和螺距。
加速度的大小直接影响到丝杆传动的刚性和运动控制的精度。
4.精度要求：伺服电机配丝杆选型需要根据所需精度来确定合适的丝杆螺距和丝杆导程。
精度的要求主要影响到丝杆传动的重复定位精度和位移误差。
5.效率要求：伺服电机配丝杆选型需要根据所需效率来确定合适的丝杆直径和螺距。
效率的要求主要影响到丝杆传动的动力损耗和热量产生。
6.刚度要求：伺服电机配丝杆选型需要根据所需刚度来确定合适的丝杆直径和螺距。
刚度的要求主要影响到丝杆传动的刚性和抗扭转能力。
根据以上的关键因素，可以进行伺服电机配丝杆选型计算的步骤如下：1.确定负载要求：根据所需负载的大小和工作方式（水平、垂直等）来计算所需的丝杆直径和螺距。
一般情况下，负载越大，丝杆直径越大，螺距越小。
2.确定速度要求：根据所需速度的大小和运动方式（匀速、变速等）来计算所需的丝杆螺距。
一般情况下，速度越高，丝杆螺距越小。
3.确定加速度要求：根据所需加速度的大小和加速时间来计算所需的丝杆直径和螺距。
一般情况下，加速度越大，丝杆直径越大，螺距越小。
4.确定精度要求：根据所需精度的大小和精度要求（重复定位精度、位移误差等）来计算所需的丝杆螺距和丝杆导程。
一般情况下，精度要求越高，丝杆螺距越小，丝杆导程越小。
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。
伺服服电机直联丝杠传动参数计算
Kg mm m/min G min-1
H N min-1 s N s s N min-1 s N min-1 s N min-1 s N min-1 s N min-1 s N min-1 mm mm R/L mm mm
N mm N N N/μm
X-25 Y-25 （Lead 5） （Lead 5） 轴转-螺母运动 轴转-螺母运动 80 75 1000 150 60 12 0.680 0.255 1500 2400 C3 C3 Grease Grease 固定-固定 固定-支撑 Linear Roller 20,000 613.872 263.13 1200.000 30.000 0.15 0.08 80.752 75.705 1500 2400 1 0.75 -452.368 -111.72 1200.000 30.000 0.15 0.08 -613.872 -263.13 1200.000 30.000 0.15 0.08 -80.752 -75.705 1500 2400 1 0.75 452.368 111.72 1200.000 30.000 0.15 0.08 0 0 0 0 2.60 0.50 317 77 1292 1981 台湾 台湾 20 25 40 5 R R 1100 300 1200 392 FSW 2505-3 FSW 2505-3 3x1 3x1 1000 1000 0 0 16900 16900 44600 44600 （NSK） 17TAC 47B 17x47x15 （NSK） 17TAC 47B 17x47x15
非标设计
QQ: QQ:25016270
Z-25 （Lead 5） 轴转-螺母运动 50 600 18 0.153 1800 C3 Grease 固定-支撑
伺服电机配丝杆_选型计算
伺服电机配丝杆_选型计算
首先，进行载荷计算。
目标是确定伺服电机所带动的负载。
在进行载
荷计算时需要考虑负载的重量、惯性矩以及工作环境的振动和冲击等因素。
需要确定负载的最大和最小值，以及其对应的预测周期。
在计算过程中，
需要考虑载荷的静态负载和动态负载。
接下来，进行动力计算。
目标是确定伺服电机所需的动力大小。
在进
行动力计算时需要考虑负载的变化速度以及所带动的传动装置的效率和摩
擦力。
可以利用动力计算公式来计算所需的动力大小。
然后，进行速度和加速度计算。
目标是确定伺服电机所需的速度和加
速度大小。
在进行速度和加速度计算时需要考虑负载的惯性矩以及所带动
的传动装置的速度比和效率。
可以利用速度和加速度计算公式来计算所需
的速度和加速度大小。
接下来，进行选杆系数的计算。
目标是根据选杆系数来确定所需的丝
杆型号。
选杆系数是指负载在轴向方向上的力与丝杆基本额定静力容量的
比值。
根据选杆系数可以选择适当的丝杆型号。
最后，进行停止时间的计算。
目标是确定伺服电机的停止时间。
停止
时间是指从开始制动到完全停止所经过的时间。
停止时间的计算可以通过
根据负载的惯性矩和制动能力来计算。
以上就是伺服电机配丝杆选型计算的一般步骤。
在实际应用中，还需
要根据具体的工作环境和机械结构来进行进一步的调整和优化。
通过正确
进行伺服电机配丝杆选型计算，可以使机械系统具有更好的运动性能和工
作效率。
伺服电机和丝杆选型计算
伺服电机和丝杆选型计算伺服电机和丝杆是很重要的工业自动化设备，在现今的自动化生产中起到了非常重要的作用。
因此，对于工程师们来说，正确选型和计算是非常重要的。
一、首先，我们需要了解伺服电机和丝杆的基本原理。
伺服电机是一种可以运转于高速、高扭矩的电动机，能够根据控制系统的指令和反馈信号准确地输出所需要的扭矩和转速。
而丝杆则是一种长杆，表面有一系列的螺纹，通过与螺母的配合可将旋转运动转换成直线运动。
二、接下来需要根据所需要的运动要求，选用合适的伺服电机和丝杆。
我们需要考虑的参数有：所需要的转矩和转速，以及所需要的负载和加速度等。
三、一般来说，我们需要先计算机械负载对伺服电机的要求。
根据工作负载所带来的扭矩，与伺服电机本身的转速曲线相匹配，来得出所需要的伺服电机规格。
同时，要考虑负载惯量、力矩、气密性等。
丝杆的选型则需要根据负载大小、工作环境、移动速度和所需精度等参数综合决定。
四、计算丝杆选型。
通过公式计算所需驱动扭矩，以及伺服电机的额定转速、额定电流等参数。
然后，根据丝杆的直径、导程、螺旋角等参数，结合工作条件来确定所需要的驱动力和速度。
五、最后，我们需要注意伺服电机与丝杆的配合，需要根据机械系统的要求，合理设计机械结构并进行严密的校验。
同时，根据实际情况的反馈，优化效果并及时进行调整。
总之，伺服电机和丝杆选型计算对于机械系统的运行质量和性能优化非常重要，而这些参数的正确选定和计算，需要经过专业工程师的分析和决策。
只有当我们真正理解和掌握了这些关键技术，才能够为自动化工业的发展贡献出自己的力量。
关于伺服电机与步进电机计算方法
关于伺服电机与步进电机性能比较及选型的计算方法步进电机作为一种开环控制的系统，和现代数字控制技术有着本质的联系。
在目前国内的数字控制系统中，步进电机的应用十分广泛。
随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。
１、伺服电机和步进电机的性能比较步进电机作为一种开环控制的系统，和现代数字控制技术有着本质的联系。
在目前国内的数字控制系统中，步进电机的应用十分广泛。
随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。
为了适应数字控制的发展趋势，运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。
虽然两者在控制方式上相似（脉冲串和方向信号），但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。
现就二者的使用性能作一比较。
一、控制精度不同两相混合式步进电机步距角一般为 1.8°、0.9°，五相混合式步进电机步距角一般为0.72°、0.36°。
也有一些高性能的步进电机通过细分后步距角更小。
如山洋公司（S A N Y O D E N K I）生产的二相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为 1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。
交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。
以全数字式交流伺服电机为例，对于带标准2000线编码器的电机而言，由于驱动器内部采用了四倍频技术，其脉冲当量为360°/8000=0.045°。
对于带17位编码器的电机而言，驱动器每接收131072个脉冲电机转一圈，即其脉冲当量为360°/131072 =0.0027466°，是步距角为 1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。
伺服电机步进电机丝杠导轨的计算选择
伺服电机步进电机丝杠导轨的计算选择1.伺服电机的计算选择：伺服电机是一种特殊类型的电动机，能够通过反馈信号实现闭环控制。
在选择伺服电机时，需要考虑的主要因素包括负载特性、运动速度和加速度要求、定位精度、可行性和成本等。
具体的计算选择步骤如下：-确定负载特性：包括负载转矩、惯性和摩擦等。
-计算所需的运动速度和加速度：根据具体的应用要求进行计算。
-确定定位精度要求：根据应用需求选择合适的伺服电机型号。
-评估可行性和成本：考虑可行性和成本因素，选择适当的伺服电机型号。
2.步进电机的计算选择：步进电机是一种可以按照预定步长或角度精确运动的电动机。
在选择步进电机时，需要考虑的主要因素包括转矩要求、步数和加速度、定位精度、导程和可行性等。
具体的计算选择步骤如下：-确定转矩要求：考虑负载特性确定所需转矩。
-计算步数和加速度：根据应用需求选择合适的步数和加速度。
-确定定位精度要求：根据应用需求选择合适的步进电机型号。
-评估可行性和成本：考虑可行性和成本因素，选择适当的步进电机型号。
3.丝杠的计算选择：丝杠是转动运动转换为直线运动的一种机械传动装置。
在选择丝杠时，需要考虑的主要因素包括负载要求、转矩要求、速度要求、导程和可行性等。
具体的计算选择步骤如下：-确定负载要求：考虑负载转矩和负载质量等因素，确定所需的扭矩。
-计算转速要求：根据应用需求和负载要求确定所需的转速。
-确定导程要求：根据应用需求选择合适的导程。
-评估可行性和成本：考虑可行性和成本因素，选择适当的丝杠型号。
4.导轨的计算选择：导轨是一种用于支撑和引导工件运动的装置。
在选择导轨时，需要考虑的主要因素包括负载要求、导向精度、导向刚度和轻量化等。
-确定负载要求：考虑负载质量和负载分布等因素，确定所需的负载能力。
-计算导向精度：根据应用需求选择合适的导向精度等级。
-计算导向刚度：根据应用需求选择合适的导向刚度等级。
-轻量化设计：考虑应用场景的重量要求和可行性，选择合适的导轨材料和结构。
伺服电机配丝杆选型计算
伺服电机配丝杆选型计算一、伺服电机的选择在进行伺服电机的选择时，需要考虑以下几个方面的因素：1.动态性能：伺服电机的动态性能是指其响应速度和加速度等指标，直接影响到系统的定位精度和稳定性。
一般来说，选择具有较高转速、较大加速度和较低转子惯量的伺服电机，能够提高系统的动态性能。
2.扭矩输出：扭矩输出是指伺服电机能够提供的最大扭矩值，也称为额定扭矩。
根据所需的载荷要求，选择具有合适额定扭矩输出的伺服电机，保证系统的工作负荷能够得到稳定的驱动。
3.形式结构：伺服电机有多种不同的形式结构，例如直线电机、旋转电机等。
根据实际应用场景和要求，选择最适合的形式结构，能够提高系统的机械结构布局和性能。
二、丝杆参数的选择在进行丝杆参数的选择时，主要考虑以下几个因素：1.传动效率：丝杆的传动效率是指输入功率和输出功率之间的比值，直接影响到整个传动系统的效率。
一般来说，选择传动效率较高的丝杆，能够减少能量损失和系统的热量产生。
2.传动精度：丝杆的传动精度是指其转动一周所产生的位移误差，也称为回程误差。
根据系统的定位要求，选择具有较小传动精度误差的丝杆，确保系统实现高精度的位置控制。
3.负载能力：丝杆的负载能力是指其能够承受的最大负载力。
根据系统的负载要求，选择具有合适负载能力的丝杆，能够确保系统的安全运行和寿命。
三、计算方法1.动态性能计算：根据系统的负载惯量和加速度要求，可以通过以下公式计算伺服电机的最小转矩和加速度：最小转矩=负载惯量×加速度最小转矩+负载惯量×加速度/1000=伺服电机的额定转矩2.丝杆传动效率计算：丝杆传动效率的计算方法根据具体的丝杆类型和结构有所不同，一般可以参考丝杆制造商提供的效率曲线或表格进行计算。
3.丝杆传动精度计算：丝杆传动精度的计算方法是根据丝杆的每圈螺纹数和丝杆每圈的螺距进行计算。
计算公式如下：传动精度=360°/(螺纹数×螺距)4.丝杆负载能力计算：丝杆负载能力的计算方法主要取决于丝杆的材料和几何形状，一般需要参考丝杆制造商提供的相关数据进行计算。
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)
伺服电机配丝杆_选型计算(自动计算版)
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）
5 10 20
3 0.1
1
速度 (mm/s)
300 360 1.4 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=
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)=P.G/AP.S
0.1726 N.m 1800 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)
5.42E-06 kg.m2
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
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 ＞ 0.165 N.m
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
④负载转 矩的计算
对摩擦力的转矩Tw
7.80E-03 N.m
换算到电机轴负载转矩TL=Tw
伺服电机、步进电机、丝杠、导轨的计算选择
伺服电机的选择伺服电机：伺服主要靠来定位，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移；可以将信号转化为和转速以驱动控制对象。
伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。
伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。
闭环半闭环：格兰达的设备用伺服电机都是半闭环，只是编码器发出多少个脉冲，无法进行反馈值和目标值的比较；如是闭环则使用光栅尺进行反馈。
开环步进电机：则没有记忆发出多少个脉冲。
伺服：速度控制、位置控制、力矩控制增量式伺服电机：是没有记忆功能，下次开始是从零开始；绝对值伺服电机：具有记忆功能，下次开始是从上次停止位置开始。
伺服电机额定速度3000rpm，最大速度5000 rpm；加速度一般设0.05 ~~ 0.5s计算内容：1.负载(有效)转矩T<伺服电机T的额定转矩2.负载惯量J/伺服电机惯量J< 10 (5倍以下为好)3.加、减速期间伺服电机要求的转矩 < 伺服电机的最大转矩4.最大转速<电机额定转速伺服电机：编码器分辨率2500puls/圈；则控制器发出2500个脉冲，电机转一圈。
1.确定机构部。
另确定各种机构零件（丝杠的长度、导程和带轮直径等）细节。
典型机构：滚珠丝杠机构、皮带传动机构、齿轮齿条机构等2.确定运转模式。
（加减速时间、匀速时间、停止时间、循环时间、移动距离）运转模式对电机的容量选择影响很大，加减速时间、停止时间尽量取大，就可以选择小容量电机3.计算负载惯量J和惯量比（xkg.）。
根据结构形式计算惯量比。
负载惯量J/伺服电机惯量J< 10 单位（xkg.）计算负载惯量后预选电机，计算惯量比4.计算转速N【r/min】。
根据移动距离、加速时间ta、减速时间td、匀速时间tb计算电机转速。
计算最高速度Vmax x ta x Vmax + tb x Vmax + x td x Vmax = 移动距离则得Vmax=0.334m/s （假设）则最高转速：要转换成N【r/min】，1）丝杆转1圈的导程为Ph=0.02m（假设）最高转速Vmax=0.334m/s（假设N = Vmax/Ph = 0.334/0.02=16.7（r/s）= 16.7 x 60 = 1002（r/min）< 3000(电机额定转速)2）带轮转1全周长=0.157m（假设）最高转速Vmax=1.111（m/s）N = Vmax/Ph = 1.111/0.157 = 7.08（r/s）= 7.08 x 60 = 428.8 （r/min）< 3000(电机额定转速)5.计算转矩T【N . m】。
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伺服电机的选择伺服电机：伺服主要靠脉冲来定位，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移；可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。
伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W 三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。
伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。
闭环半闭环：格兰达的设备用伺服电机都是半闭环，只是编码器发出多少个脉冲，无法进行反馈值和目标值的比较；如是闭环则使用光栅尺进行反馈。
开环步进电机：则没有记忆发出多少个脉冲。
伺服：速度控制、位置控制、力矩控制增量式伺服电机：是没有记忆功能，下次开始是从零开始；绝对值伺服电机：具有记忆功能，下次开始是从上次停止位置开始。
伺服电机额定速度3000rpm ，最大速度5000 rpm ； 加速度一般设0.05 ~~ 0.5s计算内容：1.负载(有效)转矩T<伺服电机T 的额定转矩2.负载惯量J/伺服电机惯量J< 10 (5倍以下为好)3.加、减速期间伺服电机要求的转矩 < 伺服电机的最大转矩4.最大转速<电机额定转速伺服电机：编码器分辨率2500puls/圈；则控制器发出2500个脉冲，电机转一圈。
1.确定机构部。
另确定各种机构零件（丝杠的长度、导程和带轮直径等）细节。
典型机构：滚珠丝杠机构、皮带传动机构、齿轮齿条机构等2.确定运转模式。
（加减速时间、匀速时间、停止时间、循环时间、移动距离）运转模式对电机的容量选择影响很大，加减速时间、停止时间尽量取大，就可以选择小容量电机3.计算负载惯量J 和惯量比（x kg.）。
根据结构形式计算惯量比。
负载惯量J/伺服电机惯量J< 10 10―4m 2单位（x kg.）10―4m 2 计算负载惯量后预选电机，计算惯量比4.计算转速N 【r/min 】。
根据移动距离、加速时间ta 、减速时间td 、匀速时间tb 计算电机转速。
计算最高速度Vmax x ta x Vmax + tb x Vmax + x td x Vmax = 移动距离 则得12 12 Vmax=0.334m/s （假设）则最高转速：要转换成N 【r/min 】，1）丝杆转1圈的导程为Ph=0.02m （假设） 最高转速Vmax=0.334m/s （假设N = Vmax/Ph = 0.334/0.02=16.7（r/s ）= 16.7 x 60 = 1002（r/min ）< 3000(电机额定转速)2）带轮转1全周长=0.157m （假设） 最高转速Vmax=1.111（m/s ）N = Vmax/Ph = 1.111/0.157 = 7.08（r/s ）= 7.08 x 60 = 428.8 （r/min ）< 3000(电机额定转速)5.计算转矩T 【N . m 】。
根据负载惯量、加减速时间、匀速时间计算电机转矩。
计算移动转矩、加速转矩、减速转矩确认最大转矩：加减速时转矩最大 < 电机最大转矩确认有效转矩：有效（负载）转矩 < 电机额定转矩Trms 6.选择电机。
选择能满足3~5项条件的电机。
1.转矩[N.m]：1）峰值转矩：运转过程中（主要是加减速）电机所需要的最大转矩；为电机最大转矩的80%以下。
2）移动转矩、停止时的保持转矩：电机长时间运行所需转矩；为电机额定转矩的80%以下。
3）有效转矩：运转、停止全过程所需转矩的平方平均值的单位时间数值；为电机额定转矩的80%以下。
Trms =Ta 2 x ta +Tf 2 x tb +Td 2 x td tcTa ：加速转矩 ta:加速时间 Tf ：移动转矩 tb ：匀速时间 Td ：减速转矩 td ：减速时间 tc ：循环时间 2.转速：最高转速 运转时电机的最高转速：大致为额定转速以下；（最高转速时需要注意转矩和温度的上升）3.惯量：保持某种状态所需要的力步进电机步进电机：是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。
可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
1.步进电机的最大速度600~~~1200rpm 加速度一般设0.1s~~~1s1.确定驱动机械结构2.确定运动曲线3.计算负荷转矩4.计算负荷惯量5.计算启动转矩6.计算必须转矩7.电机选型8.选型电机验算9.选型完成选定电机：1.负载惯量J/伺服电机惯量J< 10 (5倍以下为好)2.在起动脉冲速度f1时，起动转矩>负载转矩T3.在最大脉冲速度f0时，离开转矩（是不是必须转矩）>负载转矩T步进选型计算见（KINCO 步进选型中12页的例题）伺服选型计算见（松下伺服选型计算伺服电机选型方法）1千克·米(kg·m)＝9.8牛顿·米(N·m)。
脉冲当量（即运动精度）&= <0.05Cxi200xm (0.05为重复定位精度)200为两相步进电机的脉冲数 m 为细分数 200=360/1.8 i 减速比1/x C 电机转一圈的周长无减速比电机转一圈丝杠走一个导程 电机转速（r/s ） V= P 为脉冲频率P(360/1.8)xm 例: 已知齿轮减速器的传动比为1/16，步进电机步距角为1.5°，细分数为4细分，滚珠丝杠的基本导程为4mm 。
问：脉冲当量是多少？如下图，2相步进电机（1.8°/步）驱动物体运动1秒钟，则必要脉冲数和驱动脉冲速度的计算方法如下：必要脉冲数＝10010×360°1.8°×细分数m＝[脉冲]例: 精度要求0.01mm的雕刻机，导程5mm，步进电机驱动器一般用多少细分好呢？如果确认是“精度”而不是“分辨率”的话，要考虑误差问题。
一，1)、你选择丝杠本身精度要高于0.01mm,2)、其次电机细分只表示了分辨率，并不等同于电机精度。
假设你丝杠精度0.005mm，那么剩给电机的允许误差也就只有0.005mm了（暂不考虑其他误差因素）0.005//5*360=0.36，表示你的电机精度要高于0.36度，所以你要选择绝对精度高于0.36度的电机。
二，至于细分，就简单了。
0.01/5*360=0.72；表示步进角0.72度时可达到0.01mm的分辨率360/0.72=500;表示0.01mm分辨率时，电机一圈500步即可。
在实际使用时，你要尽可能选择细分高些，一方面提高运动平稳性，一方面也提供更高的步进分辨率。
滚珠丝杠的选型一. 已知条件：UPH、工作台质量m1、行程长度ls、最高速度Vmax、加减速时间t1和t3、定位精度+-0.3mm/1000mm、往复运动周期、游隙0.15mm二. 选择项目：丝杠直径、导程、螺母型号、精度、轴向间隙、丝杠支撑方式、马达三. 计算：1.精度和类型。
（游隙、轴向间隙）0.15mm，选择游隙在0.15以下的丝杠，查表选择直径32mm以下的丝杠。
32mm游隙为0.14mm。
为了满足+-0.3mm/1000mm则，+-0.3mm/1000=x/300 则x=+-0.09mm.必須選擇± 0.090mm ／300mm 以上的導程精度。
参照丝杠精度等级，选择C7级丝杠。
丝杠类型：根据机构确定丝杠类型是：轧制或研磨、定位或传动2.导程。
（以直线速度和旋转速度确定滚珠丝杠导程）导程和马达的最高转速Ph>=60*1000*v/(N/A) 1.Ph: 丝杆导程mm 2.V：预定的最高进给速度m/s 3.N：马达使用转速rpm 4.A：减速比3.直径。
（负载确定直径）动载荷、静载荷；计算推力，一般只看动载荷轴向负荷的计算：u摩擦系数；a=Vmax/t 加速度；t加减速时间；水平时：加速时承受最大轴向载荷，减速时承受最小载荷；垂直时：上升时承受最大轴向载荷，下降时承受最小载荷；1.加速时（上升）N：Fmax=u*m*g+f-m*a2.减速时（下降）N：Fmin=u*m*g+f-m*a3.匀速时 N：F匀 =u*m*g+fu 因螺桿軸直徑越細，螺桿軸的容許軸向負荷越小4.长度。
（总长=工作行程+螺母长度+安全余量+安装长度+连接长度+余量）。
如果增加了防护，比如护套，需要把护套的伸缩比值（一般是1：8，即护套的最大伸长量除以8）考虑进去。
5.支撑方式。
固定-固定固定-支撑支撑-支撑固定-自由6.螺母的选择：7.许用转速计算：螺桿軸直徑20mm 、導程Ph=20mm 最高速度Vmax ＝ 1m/s则：最高轉速 Nmax=Vmax * 60 * /Ph 许用转速（临界转速） N1=r * （d1/）*103l2107r安装方式决定的系数；d1=丝杠轴沟槽谷径；l=安装间距所以有：最高转速 < 许用转速8.刚度的选择 9.选择马达*验证：刚度验证、精度等级的验证、寿命选择、驱动转矩的选择*滚珠丝杠副预紧：1.方式：双螺母垫片预紧、单螺母变位导程预紧、单螺母增大滚珠直径预紧；2.目的：消除滚珠丝杠副的轴向间隙、增大滚珠丝杠副的刚性、*DN值： D：滚珠丝杠副的公称直径，也为滚珠中心处的直径（mm）; N：滚珠丝杠副的极限转速（rpm）*导程精度、定位精度、重复定位精度导程精度：1.有效行程Lu内的平均行程偏差e（um），ep=2*（Lu/300）* V300<=C ；2.任意300mm行程内行程变动量V300(um)，V300<=定位精度：1）. 导程精度2）.轴向间隙3）传动系统的轴向刚性 4)热变形 5）丝杠的运动姿势重复定位精度：预紧到负间隙的丝杠，重复定位精度趋于零；直线导轨的选择1. 直线导轨的运动精度：1）运动精度：a：滑块顶面中心对导轨基准底面的平行度；b:与导轨基准侧面同侧的滑块侧面对导轨基准侧面的平行度。
2）综合精度：a：滑块上顶面与导轨基准底面高度H的极限偏差；b：同一平面上多个滑块顶面高度H 的变动量；c：与导轨基准侧面同侧的滑块侧面对导轨基准侧面间距离W1的极限偏差；d: ：同一导轨上多个滑块侧面对导轨基准侧面W1的变动量。
3）导轨上有超过两个以上的导轨，只检验首尾两个滑块，中间的不做W1检验，但中间的W1应小于首尾的W1。
2. 选择：1---确定轨宽。
轨宽指滑轨的宽度。
轨宽是决定其负载大小的关键因素之一2---确定轨长。
这个长度是轨的总长，不是行程。
全长=有效行程+滑块间距（2个以上滑块）+滑块长度×滑块数量+两端的安全行程，如果增加了防护罩，需要加上两端防护罩的压缩长度。