十分钟学会伺服电机的选型！！！超实用

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：

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：

M1-----等速运动时的驱动力矩()

---双螺母滚珠丝杠的预紧力矩()

------预紧力(N),通常预紧力取最大轴向工作载荷

的1/3，即

=

当

难于计算时，可采用

=(0.1~0.12)

；

-----滚珠丝杠副的额定载荷，产品样本中可查：

-----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),

；

F---------作用于丝杠轴向的切削力(N)；

W--------法向载荷(N),

；

-----移动部件重力(N),包括最大承载重力；

-------有夹板夹持时（如主轴箱）的夹板夹持力；

--------导轨摩擦系数，粘贴聚四氟乙烯板的滑动导轨副

，有润滑条件时，

，直线滚动导轨

；

-------滚珠丝杠的效率，取0.90~0.95；

----支撑轴承的摩擦力矩，即叫启动力矩(),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

之和的问题）

--------齿轮1的齿数

--------齿轮2的齿数

最后按满足下式的条件选择伺服电机

-----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。因此必须使电机惯量与进给负载惯量有个合理的匹配。

通常在电机惯量

与负载惯量

（折算至电动机轴）或总惯量

之间，推荐下列匹配关系：

或

或

回转的惯量：

回转体：

（kg.

）

----回转体材料的密度

D-----回转体直径

L-----回转体长度

g-----重力加速度

有台阶的回转体，按每段计算后相加

直线运动物体的惯量

W-------直线运动物体的重力

L------电机转一圈时物体移动的距离，如电机与丝杠直联，

推倒过程：根据能量守恒定律

丝杠转一圈时：

于是得：

齿轮传动惯量转换：

负载折算到电机轴上的转动惯量：

-----丝杠上联轴器的转动惯量

-----丝杠转动惯量

-----工作台和工件折算到丝杠上的转动惯量

------齿轮减速机构的转动惯量

-------齿轮减速器传动比

电机轴上的驱动系统总惯量：

（3）定位加速时的最大转距计算

定位加速时最大转距M:

----快速移动时的电机转速

-----加速减速时间，按

，取150~200ms

---系统的开环增益，通常8

~25

，加工中心一般取

左右；

---电机惯量，可从样本查得；

----负载惯量

---负载转距

若是M小于伺服电机的最大转距

，则电机能以所取的时间常数进行加速和减速。