富士伺服电机选型计算资料.doc

附录
■ 容量选择计算
■ 电脑编程器
■ 参数表
容量选择计算
(1) 机械系统的种类
用可变速电机驱动的机械系统，一般有以下几类。
机构
特点
滚珠丝杠(直接连接)
用于距离较短的高精度定位。
电机和滚珠丝杠只用联轴节连接，没有间隙。
滚珠丝杠(减速)
选择减速比，可加大向机械系统传递的转矩。
由于产生齿轮侧隙，需要采取补偿措施。
齿条和小齿轮
用于距离较长的(台车驱动等)定位。
小齿轮转动一圈包含了π值，因此需要修正。
同步皮带(传送带)
与链条比较，形态上的自由度变大。
主要用于轻载。
皮带轮转动一圈的移动量中包含π值，因此需要修正。
将伺服系统用于机械系统中时，请注意以下各点。
①减速比
为了有效利用伺服电机的功率，应在接近电机的额定速度(最高旋转速度)数值的范围使用。在最高旋转速度下连续输出转矩，还是比额定转矩小。
②预压转矩
对丝杠加预压力，刚性增强，负载转矩值增大。
由预压产生的摩擦转矩，请参照滚珠丝杠规格书。
③保持转矩
升降机械在停止时，伺服电机继续输出保持力。
在时间充裕的场合，建议使用保持制动。
机构
特点
链条驱动
多用于输送线上。必须考虑链条本身的伸长并采取相应的措施。在减速比比较大的状态下使用，机械系统的移动速度小。
进料辊
将板带上的材料夹入辊间送出。
由于未严密确定辊子直径，在尺寸长的物件上将产生误差，需进行π补偿。
如果急剧加速，将产生打滑，送出量不足。
转盘分度
转盘的惯性矩大，需要设定足够的减速比。
转盘的转速低，多使用蜗轮蜗杆。
主轴驱动
在卷绕线材时，由于惯性矩大，需要设定够的减速比。
在等圆周速度控制中，必须把周边机械考虑进来研究。
＜参考＞
材质密度
摩擦系数μ的目标值
机构
摩擦系数
轨道和铁车轮
(台车，吊车)

直线导轨
~
滚珠花键轴
滚柱工作台
滚柱系统
材质
密度: kg/m3
铜
×103
黄铜
×103
不锈钢
×103
铁
×103
铝
×103
聚缩醛
×103
机械效率η的目标值
机构
机械效率
台式丝杠
~
滚珠丝杠

齿条和小齿轮

齿轮减速器
~
蜗轮减速器(起动)
~
蜗轮减速器
(运行中)
~
皮带传动

链条传动

(齿轮节圆直径)
模数
(齿数)
(模数) ＝　———————————————
※公制齿轮

※模数
1 2 3 4 5 6 7
链条尺寸
编号
刻度
编号
刻度
15

80

25

100

35

120

40

140

50

160

60

180

(2) 容量选择计算
容量选择计算，是由机械规格(构成)计算出必要的伺服电机容量的计算。
容量选择计算所需要的项目如下。
负载惯性矩(机械系统的惯性矩)
负载转矩(驱动机械所需的转矩)
加速/减速时间
运行模式
一般地说，由于不能测定系统惯性矩和负载转矩。因此，由机械的构成计算出近似值。
容量选择计算的次序如下。
容量选择流程图
绘制转矩特性曲线
计算负载惯性矩
结束
重新审定机械规格，
变更运行模式
计算再生电力
计算实际的转矩
计算最短加速/减速时间
(计算加速/减速转矩)
临时选定电机容量
计算负载转矩TL
开始
①由机械构成计算负载惯性矩。
②由机械构成计算负载转矩。
③临时选定电机容量。
④确认最短加速/减速时间。指定时间时，计算必要的加速/减速转矩。
⑤由运行模式绘制转矩特性曲线。
⑥由转矩特性曲线计算出实际转矩。
⑦如果实际转矩(Trms)比额定转