使用垂直轴场合，不平衡转矩要控制在70％以下。 惯量 根据工作制式选择确定转动惯量比，一般负载按照样本指定选择即可
，通常在5~10倍左右；高频定位负载转动惯量比2或以下。
过载 特性 曲线
负载 计算
总 结（三）
机械传动中效率
机械传动效率等于各个部 分效率的乘积
以右侧齿轮传动系统为例
传动效率：
总
P出 P入
齿 2承 3
P
入
P
出
齿轮传动系统
机械传动功率
P出P入总
机械传动扭矩
TN T1i1N1N
备注：T1主轴转矩；TN从动轴转矩；i1N两轴之 间传动比；η1N为两轴之间传动效率 i1N ＞ 1时，减速运动，转矩放大； i1N ＜1时，增速运动，转矩减小。
总 结（四）
轴承与联轴器效率
种类
滚动轴承： 球轴承 滚子轴承
2. 要功率可以达到要求的情况下，要使用最经济的马达。
Ｐ＝Ｔｍ×Ω。
3. 输出转距恒定的话，转速要在额定转速之下
P,Tm
P
LLeabharlann Tm额定转速
总结（二）
电机选型三要素： 速度、 转矩、惯量
转矩 实效转矩选在85％以下，最大转矩275％以下
原因：做容量选定的时候，只是对机械结构的构想和计划。 详细设计后的实际值可能会有增加，所以一定要留有余量。
惯量转换
容量选型：基础知识
容量选型：基础知识
• 伺服选型基本要素：转矩、速度、转动惯量 • 功率、转矩、速度关系： • P = N*T ÷9549.3
额定转速之下，恒转矩输出；额定转速之上，恒功率输出
(式中P: 功率，单位为kW; N电机额定转速，单位为RPM; T: 额定转矩，单位为N.m)
。
加速度＝速度Ｖ／加速時間
加速時間
時間
加速转矩＝半径×质量×加速度
加速度＝速度V／时间
加速转矩＝半径×质量×速度Ｖ／時間
速度Ｖ＝距离／时间
＝半径×角度／时间
＝半径×角速度
加速转矩 ＝半径×质量×半径×角速度／时间
＝半径２×质量×角加速度
半径^２×质量 就是它的惯量
转动惯量定义为：J=∑ mi*ri^2 （1）式中mi表示刚体的某个质点的质量，ri表示该质点到转轴的 垂直距离。 转动惯量是表征刚体转动惯性大小的物理量,它与刚体的质量、质量相对于转轴的分布 有关。 刚体的转动惯量是由质量、质量分布、转轴位置三个因素决定的。 (2) 同一刚体对不同转 轴的转动不同,凡是提到转动惯量,必须指明它是对哪个轴的才有意义。
传
平带交叉传动0.90
和根数限制：
V带≤25~30
寸限制：
动
V带传动0.96
V带Pmax=200
同步齿形带传动 通常≤20
平带≤4~5 V带≤7~10
0.96~0.98
同步齿形带≤10
总 结（五）
常用机构主要性能（二）
机构
传动效率η
功率Р/kW
速度ν(m/s)
啮 齿 经过磨合的6级和7级的 功率范围广，直
例如：某电机的功率为200W,额定转速3000RPM,请问其额定转矩
为多 大？由以上公式得：
T=(9549.3 * P) ÷N=((9549.3 *0.2) ÷3000=0.64 Nm
容量事例
举例：
1. 此装置为垂直轴，总 质 量为20kg
2. 滚轴丝杠的导程 40mm
3. 移动移动距离为 300mm
MR-J3系列一般工业用减速机G1系列效率
单级传动比I(减速)
受结构尺寸限制： 圆柱齿轮≤10 常用≤5 锥齿轮≤8 常用≤3
系列 HF-KP系 HF-MP系 HF-SP
4. 速度为500mm/s
选定事例
选定事例
后来客户设计时把 机械质量的增大 20kg→30kg
导致不平衡转矩超限
选定事例
该怎么办？ 是否要选择容量更大的马达 ？
不需要 ☺
• 因为马达的额定速度是3000rpm，滚轴丝杠的导程是40mm，这样线 速度可以达到2000mm/s。
• 而实 际客户只需要500mm/s的速度，因此可以把导程改为10mm
电机选型介绍
1
➢选型基础知识 ➢容量选择事例 ➢容量选择总结 ➢实际应用案例分析
容量选型：基础知识
牛顿力学三定律：
1. 任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态，直到受到其它物体 的作用力迫使它改变这种状态为止。
2. 物体在受到合外力的作用会产生加速度，加速度的方向和合外力 的方向相同，加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质 量成反比。
选定事例
选定事例
事例总结：
1. 滚轴丝杠的导程在移动速度满足的条件下尽量选 小的。
2. 马达的转速最好不要比额定速度小太多，最好为 额定转速的90％左右。
3. 设计变更后要重新做容量计算
总 结（一）
电机选型三要素： 速度、 转矩、惯量
使用把马达速度转换为额定速度的85％～90％左右的减速机
原因： 1. 要留有10％～15％可以提高速度的余量
合轮 传传 动动
齿轮传动（油润滑） 0.98~0.99
8级精度一般齿轮传动 （油润滑）0.94~0.97
齿≤750
斜齿、人字齿 ≤50000
9级精度齿轮传动（油
润滑）
0.96
开式齿轮传动（脂润滑
）
0.94~0.96
三菱产品机械传动效率
受振动和噪声限 制：
圆柱齿轮： 7级精度≤25 5级精度≤130
锥齿轮： 直、斜齿<5 曲齿5~40
3. 两个物体之间的作用力和反作用力，在同一条直线上，大小相等， 方向相反。
一切运动计算的基础！
容量选型：基础知识
• 由外力求得转距的方法
转距＝力×半径 ＝力×［１转的移动量／（２×π）］ ＝力×［周长／（２×π）］
力
转矩
半径
＝力×［导程／（２×π）］
转矩
力
导程
容量选型：基础知识
• 何为惯量？
速度 速度Ｖ
常用机构主要性能（一）
机构
传动效率η
摩 摩擦 擦 轮传 传动 动
0.85~0.92
功率Р/kW
受对轴作用力和 外廓尺寸限制 Pmax=200 通常≤20
速度ν(m/s)
受发热限制： ≤20
单级传动比I(减速)
受外廓尺寸限制： 通常≤7~20
带 平带传动0.97~0.98 受带的截面尺寸 受离心力限制： 受小轮包角和外廓尺
滑动轴承： 润滑不良 润滑良好
润滑很好（压力润滑） 液体摩擦润滑
效率
0.99（一对） 0.98（一对）
0.94（一对） 0.97（一对） 0.98（一对） 0.99（一对）
种类
滑块联轴器 齿式联轴器
弹性联轴器 万向联轴器(α≤3o) 万向联轴器(α≥3o)
效率
0.97~0.99 0.99
0.99~0.995 0.97~0.98 0.95~0.97