文档介绍：伺服电机选型计算1§:1)力矩的意义:使物体转动状态产生变化的因素,即当物体受到不为零的外力矩作用,原为静止的将开始转动,原来已在转动的,转速将产生改变。2)力矩的定义:考虑开门的情况,如右F图,欲让门产生转动,必须施一外力rθF。施力点离转轴愈远愈容易使门转动。而外力平形于门面的分力对门的转动并无效果,只有垂直于门面的分力能rsinθ作用線让门转动。综合以上因素,定义力矩,以符号τ表示。τ=rFsinθ=F(rsinθ)=)×)̥23)力矩的单位:‧公尺(N‧m)4)力矩的方向与符号:绕固定轴转动的物体,力矩可使物体产生逆时钟方向,或顺时钟方向的转动。因此力矩为一维向量。力矩符号规则一般选取如下:正号:逆时针方向;负号:顺时针方向。:考虑一绕固定轴转动的刚体(如右图)。距离转轴为r处的一FF质量为m的质点,受到一力量F的作t用,根据切线方向的牛顿第二运动定律。rmFt=mat转轴⇒rFt=rmat⇒τ=mr2α3将刚体看成是由许多质点所构成,则每一质点都满足类似的方程式τ=mr2αi=Lnm′iii1,2,3,,′l=l′F對Įૐঈࣇ加得到Fτ=mr2αm∑i(∑ii)ii左边的合力矩只需考虑外力所产生的力矩,由内力所产生的力矩将会两两互相抵消,如右上图所示。括号中的量称为刚体的转動惯量,以符号I表示I=mr2∑iii则上面导出的转动方程式可写成:∑τ=Iα4此方程式为绕固定轴转动的刚体所必须遵守的基本力学方程式,类似于移动力学中的牛顿第二运动定律。合外力对应到合外力矩,质量对应到转动惯量,加速度对应到角加速度。∑F→∑τ;a→α;M→I转动惯量在转动力学中的角色就像质量在移动力学中所扮演的角色,即转动惯量越大的刚体角速度越不容易产生变化。刚体的转动惯量与其转轴的位置与质量的分布有关。刚体的质量如呈连续的分布,则转动惯量必须以积分计算。圆盘圆球圆柱薄圆环12I=MR2I=MR2I=1ML2I=MR225512扭矩计算电机转矩T()r滑轮半径r(m)TFT提升力力F(N)F=——rrTT经过减速机后的提升力力F=——·R1/RFr6扭矩计算F电机转矩T()螺杆导程PB(m)T2πPB推力力F(N)F=T·——PBF2π经过减速机后的推力力F=T·——·RTPB1/RPB7惯量计算一、负载旋转时惯量计算JL(㎏•㎡)(以电机轴心为基准计算转动惯量)1/RL(m)1实心圆柱JK=×MK×D²D(m)8L(m)D0D1122空心圆柱JK=×MK×(D0-D1)(m)(m)8经过减速机之后的转动动惯量JKJL=R²8惯量计算二、负载直线运动动时惯量计算JL(㎏•㎡)(以电机轴心为基准计算转动惯量)M直线运动动部分分PB1/RJK=M×()²2πPB经过减速机之后的转动动惯量JKJL=R²9惯量计算M3三、皮带类传动动时惯量计算JL(㎏•㎡)(以电机轴心为基准计算转动惯量)M1r1r2M2电机转矩T()小轮1质量M1(kg)小轮1半径r1(m)小轮2质量M2(kg)小轮2半径r2(m)重物质量M3(kg)减速比r1/r2=1/RJL=1/2*M1*r12+(1/2*M2*r22)/R2+M3*r12JL=1/2*M1*r12+1/2*M2*r12+M3*r1210