伺服电机选型设计计算

国外丝杠螺纹长颈比<70（正常情况） 国产丝杠螺纹长颈比<30（正常情况） 导程根据电机转速、传动速度定
根据选丝杠螺母
定格荷重 Pretention 反向驱动侧
N N/μm N N N
24500 32000 （NSK） 17x47x15
24500 32000 （NSK） 17x47x15
24500 32000 （NSK） 17x47x15
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2011-12-16
X、Y轴为水平传动；Z轴为垂直传动 594.97 90.000 0.20 520 1800 2 445.03 90.000 0.20 385.03 90.000 0.20 460 1800 2 533.5 90.000 0.20 392 0 7.60 492 1507 台湾 15 10 R 700 800 FSW 2505-3 3x1 1000 0 16900 44600 （NSK） 17TAC 47B 17x47x15 F6向右等减速=-μmg-f+ma F6下降等减速=-f+mg+ma F7待机时间 F3向左等减速=μmg+f-ma F3上升等减速=f+mg-ma F4向右等加速=-μmg-f-ma F4下降等加速=-f+mg-ma F5向右等速=-μmg-f F5下降等速=-f+mg F1向左等加速=μmg+f+ma F1上升等加速=f+ma+mg F2向左等速=μmg+f F2上升等速=f+mg
1800
固定ー支持
600
固定ー支持
1100 1200 ○ 3167 21.9 17.5 1100 30000 20.00 1500 3167 4.73 17.500 1100 ○ 0.026 1.20E-05 1100 2 ○ 15735 204000 17.500 1100.000 20.3 ○ 16900 317 1.2 1292 8.79E+10 1.13E+06 ○ 17TAC 47B 24500 154359 1.2 190.1 1292 1.24E+12 1.60E+07 ○ 35525 147 17.5 ○ 4.487220145
外部扭矩 T1=Fa*l*A/2∏η (N.M) 加速扭矩 T2=J*w'*10^3 (N.M) 惯性力矩 J=m(l/2∏)^2*A^2/10^6+Js*A^2(kg 角加速度 w'=2∏Nm/60t (rad/s^2) 丝杠全长惯性力矩Js=J1*ι (Kg*m^2) 单位长度丝杠惯性力矩J1(1*10^(-3)Kg*cm^2)/
数控系统滚珠丝杠及马达选定计算( 数控系统滚珠丝杠及马达选定计算(1/2)
Item 1 Ball Screw使用条件 运动条件 移动物体质量 M 移动距离 Ltr 实际输送速度 f 运动加速度（平均） α 最大转速 Nmax 运动精度 润滑方式 安装方式 传动方式 希望寿命 L F1 1 n1 t1 F2 n2 2 t2 F3 3 n3 t3 F4 n4 4 载荷条件 t4 F5 n5 5 t5 F6 n6 6 t6 F7 n7 7 t7 Fm 平均 Nm 2 B/S单元 D 丝杠外径 l 导 程 旋转方式 Lb 安装距离 L 丝杠全长 螺母形式 滚珠卷数 Fp 预压载荷 d 轴向窜量 动 Ca 额定载荷 静 Coa Kb 刚性 3 支撑侧 固定侧 形式 预压载荷 刚性 额定动 Ca(1列) 极限动 型式 予圧荷重 剛性 额定动 Ca(1列) 极限动 N N/μm N N unit
非标设计
X-25
QQ: QQ:25016270
Y-25
dudu_2011.05. dudu_2011.05.04
Z-25
Note
Biblioteka Baidu
60 20 40 1500 FSW 2505-3
3x1
9 25 5 1500 FSW 2505-3
3x1
18 15 10 1800 FSW 2505-3
3x1
1000
固定ー固定
根据实际情况，每种方式适应不同场合
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 80 150 1000 1800 60 9 0.680 0.200 1500 1500 C3 C3 Grease Grease 固定-固定 固定-支撑 Linear Roller 20,000 613.872 445.41 1200.000 22.500 0.15 0.08 80.752 151.41 1500 1500 1 12 -452.368 -142.59 1200.000 22.500 0.15 0.08 -613.872 -445.41 1200.000 22.500 0.15 0.08 -80.752 -151.41 1500 1500 1 12 452.368 142.59 1200.000 22.500 0.15 0.08 0 0 0 0 2.60 0.50 317 152 1292 1481 台湾 台湾 20 25 40 5 R R 1100 1942 1200 2000 FSW 2505-3 FSW 2505-3 3x1 3x1 1000 1000 0 0 16900 16900 44600 44600 （NSK） 17TAC 47B 17x47x15 （NSK） 17TAC 47B 17x47x15
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 轴名称 输送速度(m/min) 丝杠外径(mm) 丝杠导程(mm) 最大转速(min-1) 螺母形式(NSK) 有效卷数 移动距离(mm) 固定方式 丝杠螺纹全长(mm) 丝杠全长(mm) 关键速度 Critical speed Ｎｃ=（f*dr／Ｌ＾２）E+7(min-1) f：安装相关系数r dr：丝杠谷径(mm) L：安装距离(mm) （Ｌ事先设定） 13 Dn=D＊n D：滚珠丝杠直径（ｍｍ） n：realite Speed（min-1）
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
dudu_2011.05. dudu_2011.05.04
計算式 考虑装配原因取滚动导轨µ=0.1计算 导轨面摩擦阻力，正常µ=0.003-005 垂直时预压等级按中预压、取300N/m 移动物体质量为工作台+物体总和 加速度国产立加为<0.5G，国外稍大 速度曲线根据节拍事先确定 根据工件精度要求
0.569679012 3.917541133 0.003393168 1049.58 0.0001476 1.23
1942 2000 ○ 874 15.1 21.825 1942 37500 25.00 1500 874 3.927 21.825 1942 ○ 0.047 1.20E-05 1942 2 ○ 6136 204000 21.825 1942.000 10.2 ○ 16900 152 1.2 1481 8.03E+11 9.03E+06 ○ 17TAC 47B 24500 60199 1.2 90.9 1481 1.13E+13 1.27E+08 ○ 55254 147 21.825 ○ 1.855039618
0.133518519 1.721521099 0.000697085 2058 0.000602 3.01
700 800 ○ 3852 15.1 12.5 700 27000 15.00 1800 3852 3.927 12.500 700 ○ 0.017 1.20E-05 700 2 ○ 5082 204000 12.500 700.000 10.2 ○ 16900 492 1.2 1507 2.35E+10 2.59E+05 ○ 17TAC 47B 24500 49856 1.2 295.2 1507 3.31E+11 3.66E+06 ○ 18125 147 12.5 ○ 1.096112676
额定载荷
☀ 马达有效转矩
N.m
19300 25000 1.124364595
19300 25000 0.229690017
19300 25000 0.76722738
额定扭矩大于此值
77676734.xlsSheetXYZ轴
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2011-12-16
数控系统滚珠丝杠及马达选定计算( 数控系统滚珠丝杠及马达选定计算(2/2)
0.922398589 0.173714087 0.00016718 944.622 0.0000404 0.505
实际速度小于此值
按表比较 取安全系数α=0.8
Nm(Max Speed)=α60λ^2(EIG/Γa)^2/2ΠL^2 (min-1)
14
15
16
） ）
17
18
19
λ:安装相关危险系数(见右表) dr：丝杠谷径(mm) L：安装距离(mm) 温升对丝杠传动精度影响 λ=ａ*Ｌs*ｔ （ｍｍ） a:热膨胀系数(1/°C) Ls：丝杠螺纹长（ｍｍ） t：温升数值（°C） 丝杆临界压曲载荷计算 P1=b*∏^2*E*I/2L^2=adr*4*10^4/L^2(N) Ｅ：弹性模量 2.04×105 (N／mm2) dr：丝杠谷径(mm) L：安装距离(mm) a：安装相关系数(见右表) 丝杠理论寿命计算 B/S额定动载荷Ca(N) B/C轴向平均载荷Fm(N) 荷重系数fw B/S平均回转数Nm(min-1) 疲劳寿命(回转数) L=(Ca/(Fm*fw))^3E+6 疲劳寿命(时间) Lt=L/(60*Nm)(H) 轴承理论寿命计算 Bearing型式 Bearing额定动载荷Ca(1列)(N) Pretention force(N) Double ancher 配分安全系数 Bearing 平均荷重 Fm(N) Bearing平均回转数 Nm(min-1) 回转数寿命L=(Ca/(Fm*fw))3 *E+6(rev) 时间寿命 Lt=L/(60*Nm)(H) 丝杆临界压缩拉伸载荷计算 P2=σ*∏*dr^2/4=116*dr^2 σ：容许拉伸压缩应力(MPa) dr：丝杠谷径(mm) 马达选定相关计算 最大旋转扭矩计算 Tmax=T1+T2
一般情况取2-3 最大载荷小于此值
最大载荷小于此值
最大扭矩大于此值 垂直时为上升等速
马达所需惯性力矩 Jm=J/C (Kg*m^2)
0.000339317
0.000139417
1.6718E-05
惯量比(负载/电机) 日系10倍(详见样本) 欧系20倍(详见样本)
77676734.xlsSheetXYZ轴