电机选型计算书.docx
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电机选型计算书
计算书
1.立柱进给电动机计算.......................................................1
2.工作台电机计算..............................................................6
1.立柱进给电机计算
1.1传动系统图
1.2转速分布图
1.3已知条件:
防暴饲服电机型号MKE116B-024;额定转速2000r/min扭矩28N.m
①进给速度0.05m/min
②快速0.8m/min
③平台最大承重重量3t
④平台升降系统重量5.58t
⑤丝杠
直径φ100mm
导程10mm
⑥电机转动惯量1.94×10-2kg·m2
⑦减速器转动惯量6.25×10-4kg·m2
1.3.1配重计算
总承重=3+5.58=8.58t
配重(按95%计)=8.58×95%=8.151t
丝杠承重=总承重-配重=8.58-8.151=0.429t=429kg
1.4转动惯量计算
(式1)
式中:
Jm—电机转动惯量1.94×10-2kg·m2
J减—减速器转动惯量6.25×10-4kg·m2
Jr—丝杠的转动惯量。
i1—减速器降速比10
w—丝杠承受移动部件重量
Pn—丝杠导程10mm
1.4.1丝杠的转动惯量
丝杠直径按Φ100mm,重量按540Kg计算。
(式2)
式中M——转动圆柱重量kg
D——丝杠中径m
=0.675kg·m2
1.4.4总惯量计算
根据以上计算及已知条件,配重按95%计时,按公式1
≈0.0268kg·m2
按以上计算,同样可知,当失掉配重时
J2≈0.0268kg·m2
通过计算,可以得出以下结论,配重对于折算到电机轴上的转动惯量,影响极小,近似相等,惯量
J=J1=J2=0.0268kg·m2=0.268kgcm.s2
J1/Jm=0.0268/0.0194=1.3
2/3<J1/Jm<2
负载惯量设计符合设计要求,选择此型号电机惯量符合设计要求。
1.5扭矩计算
M=Mamax+Mf+MO(式3)
式中:
Mamax—空载启动时折算到电机轴上的加速力矩(Nm)
Mf—折算到电机轴上外力力矩(Nm)
Mo—由于丝杠预紧力引起的折算到电机轴上的附加力矩(Nm)
1.5.1加速力矩计算
(式4)
式中J—折算到电要轴上的转动惯量0.268kgcm·s2
nmax电机所用的最高转速800r/min
T—系统时间常数0.1S
1.5.2外力力矩
(式5)
式中:
F0—外加载荷
S—丝杠导程1cm
i—速比i=10
η—效率0.8
当F0=429kg时,
当F0=8.58T时
1.5.3附加摩擦力矩
(式6)
式中:
P0—滚珠丝杠预紧力,约为1/10额定动载荷
额定动载荷
Ci=35550
i=3
C=76705KN
=5.496Nm
3.5.4扭矩计算
M1=Mmax+Mf1+M0=2.2+0.0854+5.496
=7.7814Nm
M2=Mmax+Mf2+M0=2.2+1.7+5.496
=9.396Nm
3.6结论:
通过以上计算,防爆电机MKE116B-024,额定扭矩为28Nm,适合本立柱的设计要求。
二、已知条件:
进给箱防暴饲服电机型号MKE116B-024;额定转速2000r/min
扭矩28N.m
1、工作台最大承重重量30t
2、工作台系统重量5t
3、电机转动惯量1.94×10-2kg·m2
4、减速器转动惯量6.25×10-4kg·m2
1.4转动惯量计算
(式7)
式中:
Jm—电机转动惯量1.94×10-2kg·m2
J减—减速器转动惯量6.25×10-4kg·m2
i—总传动比447
Jz1—I轴轮转动惯量。
Jz2—II轴轮转动惯量。
Jz3—工作台齿轮轮转动惯量。
JZ4—工作台转动惯量。
1.4.1丝母及外部套筒的转动惯量
1.4.1.1I轴齿轮外径按Φ250mm内径按Φ90mm,长90mm。
重量=21kg
式中M——转动圆柱重量kg
R——圆柱外径m
r——圆柱内径m
=0.185325kg·m2
1.4.1.2II轴齿轮外径按Φ360mm内径按Φ100mm,长85mm。
重量=60kg
=1.047kg·m2
1.4.1.3工作台齿轮外径按Φ700mm内径按Φ150mm,长165mm。
重量=235kg
=15.546875kg·m2
1.4.1.4工作台及工件外径按Φ2000mm;重35000Kg。
(公式8)
=17500kg·m2
1.4.4.6总惯量计算
J/Jm=0.023/0.0194≈1.186
2/3<J/Jm<2
负载惯量设计符合设计要求,选择此型号电机惯量符合设计要求
1.5扭矩计算
M=Mamax+Mf+MO
式中:
Mamax—空载启动时折算到电机轴上的加速力矩(Nm)
Mf—折算到电机轴上外力力矩(Nm)
Mo—由于丝杠预紧力引起的折算到电机轴上的附加力矩(Nm)
1.5.1加速力矩计算
式中J—折算到电要轴上的转动惯量0.21kgcm·s2
nmax电机所用的最高转速2000r/min
T—系统时间常数0.1S
1.5.2外力力矩
式中:
F0—外加载荷30000×0.2=6000
S—工件半径100cm
i—速比i=462
η—效率0.8
当F0=429kg时,
1.5.3附加摩擦力矩
1.5.4扭矩计算
M1=Mmax+Mf1+M0=4.375+13.42+0
=17.79Nm
3.6结论:
通过以上计算,防爆电机MKE116B-024,额定扭矩为28Nm,适合变速箱的设计要求。