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1、伺服电机的选型和计算电机的选择： 电机扭矩的计算 负载扭矩是由于驱动系统的摩擦力和切削力所引起的可用下式表达： 2pM=FL 式中 M-电动机轴转距； F-使机械部件沿直线方向移动所需的力； L-电动机转一圈时，机械移动的距离 2M是电动机以扭矩M转一圈时电动机所作的功，而FL是以F力机械移动L距离时所需的机械功。 实际机床上，由于存在传动效率和摩擦系数因素，滚珠丝杠克服外部载荷P做等速运动所需力矩，应按下式计算： PhspFz1 aohSP=K+M12pMB2p1z2M1-等速运动时的驱动力矩(N.mm) hKFhaoFao=hsp1当Fmax难于计算时，可采用Fao=(0.10.12)Ca
2、(N)； Fmax3Ca-滚珠丝杠副的额定载荷，产品样本中可查： Fao-双螺母滚珠丝杠的预紧力矩(N.mm) 2p-预紧力(N),通常预紧力取最大轴向工作载荷spFmax的1/3，即-丝杠导程(mm)； K-滚珠丝杠预紧力矩系数，取0.10.2； P-加在丝杠轴向的外部载荷(N),P=F+mW； F-作用于丝杠轴向的切削力(N)； W-法向载荷(N),W=W1+P1； W-移动部件重力(N),包括最大承载重力； P-有夹板夹持时的夹板夹持力； 11m -导轨摩擦系数，粘贴聚四氟乙烯板的滑动导轨副m=0.09，有润滑条件时，m=0.030.05，直线滚动导轨m=0.0030.004； h-滚珠
3、丝杠的效率，取0.900.95； M-支撑轴承的摩擦力矩，即叫启动力矩(N.m),可以从滚珠丝杠专用轴承样本中得到，见表2-6 z-齿轮1的齿数 z-齿轮2的齿数 1BB12最后按满足下式的条件选择伺服电机 M1Ms Ms-伺服电机的额定转距 惯量匹配计算 为使伺服进给系统的进给执行部件具有快速相应能力，必须选用加速能力大的电动机，亦即能够快速响应的电机，但又不能盲目追求大惯量，否则由于不能从分发挥其加速能力，会不经济的。因此必须使电机惯量与进给负载惯量有个合理的匹配。 通常在电机惯量J与负载惯量J或总惯量J之间，ML推荐下列匹配关系： 1L4JJ1 M或 0.5JMJ0.8 r或 0.2JL
4、J0.5 r1. 回转的惯量： 回转体：J=pg4232gDL g -回转体材料的密度 D-回转体直径 L-回转体长度 g-重力加速度 有台阶的回转体，按每段计算后相加 J=pg4432g(D1L1+D1L2+.) 2. 直线运动物体的惯量 J=W2gL2pW-直线运动物体的重力 L-电机转一圈时物体移动的距离，如电机与丝杠直联，推倒过程：根据能量守恒定律 12(m+m212WT)v=2JT+Ww 丝杠转一圈时： 1h2sp2(mW+mT)=12Dt22J2pW+TDt于是得： 2JW+T=(mW+mT)hsp2p 齿轮传动惯量转换： rL=丝杠导程hsp1122= 2J1n12J2n22=J
5、1iJ2 负载折算到电机轴上的转动惯量： Jext=iG(JC+Jsp+JT+W+JG) 2J-丝杠上联轴器的转动惯量 J-丝杠转动惯量 J-工作台和工件折算到丝杠上的转动惯量 J-齿轮减速机构的转动惯量 i-齿轮减速器传动比 CspW+TGG电机轴上的驱动系统总惯量： Jgen=JL+JM 定位加速时的最大转距计算 定位加速时最大转距M: 2pnmM=(+)+ 60taJMJLMLn-快速移动时的电机转速 t-加速减速时间，按t3/KK-系统的开环增益，通常8smaas-1，取150200ms 25s，加工中心一般取Ks=20s左-1-1s右； JM-电机惯量，可从样本查得； 若是M小于伺服电机的最大转距Mmax，则电机能以所取的时间常数进行加速和减速。 J-负载惯量 M-负载转距 LL
