电机选择的重要性:
(一)电机扭矩的精确计算
在机械系统中,负载扭矩是由于驱动系统的摩擦力及切削力所产生。其计算公式如下:
公式中,M代表电动机轴转距;
F代表使机械部件沿直线方向移动所需的力;
L代表电动机转一圈(2π弧度)时,机械移动的距离。
2πM表示电动机以扭矩M转一圈时所做的功,而FL则代表以力F移动机械部件L距离时所需的机械功。
在实际机床操作中,由于传动效率和摩擦系数的影响,滚珠丝杠要克服外部载荷P进行等速运动,所需力矩的计算应遵循以下公式:
(二)惯量匹配的考量
为了确保伺服进给系统的进给执行部件能够迅速响应,必须选择具有较大加速能力的电动机,即能够快速响应的电机(如大惯量伺服电机)。但不应盲目追求过大惯量,以免其加速能力无法充分发挥,造成不必要的经济损失。
电机惯量与进给负载惯量之间需要达到一个合理的匹配。通常建议在电机的惯量与负载惯量(折算至电动机轴)或总惯量之间,遵循以下匹配关系:
当丝杠转一圈时,应考虑齿轮传动的惯量转换,以及电机轴上的驱动系统总惯量的计算。
(三)定位加速时的最大扭矩计算分析
在定位加速过程中,最大转矩M的计算是关键。此转矩决定了电机在快速定位加速时的性能表现。
通过精确计算和分析,可以确定电机在定位加速时所需的最大转矩,以确保机械系统的稳定性和效率。