1. 圆柱体转动惯量(齿轮、联轴节、丝杠、轴的转动惯量)
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MD J = 对于钢材:341032-⨯⨯=g L
rD J π
)(1078.0264s cm kgf L D ⋅⋅⨯-
圆柱体质量(kg);
圆柱体直径(cm);
L-圆柱体长度或厚度(cm);
r-材料比重(gf /cm 3)。
2. 丝杠折算到马达轴上的转动惯量:
2i Js J = (kgf·cm·s 2)
J s –丝杠转动惯量(kgf·cm·s 2)1
2z z i =
工作台折算到丝杠上的转动惯量 g
w 22⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=n v J π g w 2s 2⎪⎭⎫ ⎝
⎛=π (kgf·cm·s 2)
(cm/min); (r/min); (kgf); g-重力加速度,g = 980cm/s 2; s-丝杠螺距(cm)
丝杠传动时传动系统折算到驱轴上的总转动惯量:
())s cm (kgf 2g w 122221⋅⋅⎥⎥⎦⎤
⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=πs J J i J J S t
J 1
-齿轮z 1及其轴的转动惯量;
J 2-齿轮z 2的转动惯量(kgf·cm·s 2); J s -丝杠转动惯量(kgf·cm·s 2); s-丝杠螺距,(cm); w-工件及工作台重量(kfg).
5. 齿轮齿条传动时折算到小齿轮轴上的转动惯量
2g
w R J = (kgf·cm·s 2)
齿轮分度圆半径(cm); 工件及工作台重量(kgf)
6. 齿轮齿条传动时传动系统折算到马达轴上的总转动惯量
⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=2221g w 1R J i J J t
J 1,J 2-分别为Ⅰ轴, Ⅱ轴上齿轮的转动惯量(kgf·cm·s 2);
R-齿轮z 分度圆半径(cm); w-工件及工作台重量(kgf)。
马达力矩计算
(1) 快速空载时所需力矩:
0f amax M M M M ++=
(2) 最大切削负载时所需力矩:
t 0f t a M M M M M +++=
(3) 快速进给时所需力矩:
0f M M M +=
式中M amax —空载启动时折算到马达轴上的加速力矩(kgf·m);
M f —折算到马达轴上的摩擦力矩(kgf·m);
M 0—由于丝杠预紧引起的折算到马达轴上的附加摩擦力矩(kgf·m); M at —切削时折算到马达轴上的加速力矩(kgf·m);
M t —折算到马达轴上的切削负载力矩(kgf·m)。
在采用滚动丝杠螺母传动时,M a 、M f 、M 0、M t 的计算公式如下:
(4) 加速力矩:
2a 106.9M -⨯=T n J r (kgf·m)
s T 171=
J r —折算到马达轴上的总惯量;
T —系统时间常数(s);
n —马达转速( r/min );
当 n = n max 时,计算M amax
n = n t 时,计算M at
n t —切削时的转速( r / min )
(5) 摩擦力矩:
20f 10i
2s F M -⨯⋅⋅⋅=ηπ(kgf·m) F 0—导轨摩擦力(kgf);
s —丝杠螺距(cm);
i —齿轮降速比;
η—传动链总效率;一般η=~。
(6) 附加摩擦力矩:
()
220001012M -⨯-⋅=ηπηi s P (kgf·m) P 0—滚珠丝杠预加载荷(kg·f);
s —丝杠螺距(cm);
η—传动链总效率;
i —齿轮降速比;
η0—滚珠丝杠未预紧式的效率,计算公式 见本手册第2测第425页,一般η0≥。
(7) 切削力矩:
2t 102M -⨯⋅=i s P t πη(kgf·m)
P t —进给方向的最大切削力(kg· f);
s —丝杠螺距(cm);
η—传动链总效率;
i —齿轮降速比。