常用机构的转动惯量与扭矩的计算.docx
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常用机构的转动惯量与扭矩的计算
附录1.常用物体转动惯量的计算
惯量的计算:
角加速度的公式a=（2n/60）/t转矩T=J*a=J*n*2n/60）/t
a-弧度/秒t-秒T-Nmn-r/min
+in:
质量单位为Kg
+V:
体积单位対rtf
.密度单位为Kg/如
以a-a为轴运动的惯量:
m=VxS
V二Lxhxw
公式中：
以b-b为轴运动的惯量:
I熔…）
圆柱体的惯量
图2圆柱体定义
m=Vx3
Di
~2
J中严虽兰
28
空心柱体惯量
图3空心柱体定义
v^2-d'Kl
4
mx（Do2+Di2）
'（Db2+D2）LQ
"4
I4+3）
图4-1摆臂1结构定义
J=m.R3
J=mR2+miri2
图5曲柄连杆结构定义
Jn:
电或1S量
Jl:
负载惯量
Jloh:
负载惯量折茸到电机侧前慣量
Ml:
负载转矩
Jr:
减速机折算到输入的15量
R:
减速比
Hk:
喩速机效率
R=6jw=XBf=ffX0）L
&L3L
■根爵能量守恒定律:
图6带减速机结构定义
Jm:
电机愦童
Ji:
负戦惯量
M:
负载力矩
JpM:
电机側苻轮噴量□PM:
丐机恻帝轮直径
Mtm:
电机侧带轮肯数
Jpi:
负敎侧带轮惯量
Dpl；负载带轮直绘
Ntil；煲载带轮齿数q:
减谨机效率mB:
皮带原量
图7齿形带传动结构
Ju:
电机惯量
Jl:
负载惯量
Ml:
负载理矩
Jgm:
电机侧齿轮憤量
Ntm:
电机侧齿轮齿数
Jgl:
负载齿轮惯量
Nil:
负载齿输齿数
n:
诚速机效率
R--9'w-R^6lo>j0=R^o）l
/Vw
■总惯量:
■折算到电机惯量:
■折算到电机力矩:
图8齿轮组传动结构
Jm:
电机惯量
Jc:
连接轴惯量
Ml:
负载质量
Xl:
负载位置
VL:
负载速度mi:
滑台质量
FP:
做功力
Fg:
重力
Ffr:
摩擦力
Js:
丝杠惯量
p:
丝杠嫌距（mm/rev）
c:
丝杠角廈
n:
丝杠效率
p:
摩擦系数
g:
重力加遽度
■总惯量I
折算到电机的力矩
Jrr2CC
门X
5/”
-
A
I
r*B”s
PJ>*I--.^fj-
-JJIL
T1mffJJ十4
■I「
_Tr
-一
--
Ntpi,P
Cpi=T?
Di=Nrp^p
aXlVl
C7M二3皿—
CpiQp/
Jm:
电机惯量
mL:
负载质量
XL；负载位置
VL：
负载速度mB:
传送带质量
FP:
作用力
Fg:
重力
Ffr:
摩擦力
Jpx:
瞬惯量
6:
辗轴直径
Ntpi:
主眾齿数
p:
传送带导程（mm/tooth）
Cpi:
主報闾也
Q：
倾角
n:
传送带效率p:
摩擦系数g:
引力系数
图io传送带结构
折算到电机的惯量
F严血+加
>*fr—■Iirjti/ijsIXgXLiXCOo£3f
齿轮,齿条传动惯量的计算
Mr
Jg,Ntg5Pg
Cg-ttDg-NtgPg
9m=
Xl
cZ
Vl
GUm=——
Cg
Jm:
电机惯量
mL:
负载质量
XL:
负载位置
VL:
负载速度
FP:
作用力
Fg:
重力
Ffr:
摩擦力
Jg:
齿轮惯量
Dg:
齿轮直径
Ntg:
齿轮齿数
Pg:
齿轮尊程（mm/tooth）
Cg:
齿轮周长
a:
轴运动角度
q:
齿轮传动效率
M:
摩擦系数g:
引力参数
Jw二X十人十J…
图11齿轮齿条结构定义
■总惯量:
■折算到电机的悄量:
■折算到电机的力矩:
仁UC\pL
Mil卫+厂^+i/rjljg
Lj1'-
j]
E=（m+mjxgxs旧&
■
十m^jxgy/Jxcosa
1,确认您的负载额定扭矩要小于减速机额定输出扭矩，2,伺服电机额定扭矩*减速
比要大于负载额定扭矩。
3，负载通过减速机转化到伺服电机的转动惯量，要在伺服电机允许的范围内。
4，确认减速机精度能够满足您的控制要求。
5,减速机结
构形式，外型尺寸既能满足设备要求，同时能与所选用的伺服电机很好，转动惯
量一定要算的，不算是因为你已经确认了不会有问题，否则负载拖电机是一定的。
如果对启动的时间有要求，如初速度为0需要几秒后达到速度为何，就需要计算转动惯量，角的加速度和转动惯量求转矩。
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