马达选型计算方法

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1、ALimited文件名称：Organization文件编号：Page5of5马达选型计算方法1.常用马达特点1.1.交流马达：最常用。转矩大，转速一般在1500转/分左右。1.2.直流马达：1.3.步进马达：如东方。扭矩大。不能扭矩过载，否则会丢步。选型计算一般留100—200%的转矩余量。1.3.1.从静止到额定转速（1000转/分左右）要约0.2—0.4秒。1.4.数字伺服马达：如松下。功率大。高速时扭矩稳定，扭矩过载能力强，一般为额定的3倍。可以长时间工作的额定转矩的2倍。1.4.1.从静止到额定转速（3000转/分左右）要约60毫秒。2.选型计算例子：使用

2、状况描述2.1.控制：使用三菱PLCFX1S-20MT-001，最大脉冲速度100KPulse/sec3.马达种类的选择：3.1.有定位需要。因此：需要采用有定位功能的步进或伺服马达。3.2.步进与伺服的选择。3.2.1.一般步进便宜。优先选择步进。3.2.2.要求在0.1秒内急加速，达到600转/左右。反应速度是步进马达无法达到的，因此选择伺服。4.伺服马达的选型计算：主要是转速、扭矩、制动等问题。4.1.动作过程说明：在此起停频繁，仅仅最大允许0.15秒，采用三角型运行模式。4.1.1.梯形运行过程ALimited文件名称：Organization文件编号：P

3、age5of51.1.1.三角形运动过程（适合频繁启停），此时T2=0。1.2.计算过程1.2.1.考虑点：1.2.1.1.启动：机构负载、摩擦力/阻力f、直线加速v、角加速度θ1.2.1.2.平稳运行：机构负载、摩擦力/阻力f1.2.1.3.制动时：机构负载、摩擦力/阻力f、直线减速（惯性）、负角加速度（惯量）1.2.2.直线机构负载、摩擦力/阻力的计算1.2.2.1.直线机构1：平台根据：·s=v(t2)+[½xa(t1)2]x2·v=at1·F1=ma（F1为负载力，m为质量，a为加速度）·F2=F1+f（F2为总负载力，f为阻力/摩擦力）已知：·加速时间=

4、减速时间=t1=总时间0.15s/2=0.075s·匀速运行时间t2=0s（三角启停）·行程s=120mm=0.12m·质量m=3Kg·阻力f=10N计算得：·加速度a=21.4m/s2·最大速度Vmax=at=21.4x0.075=1.605m/s·运动动作克服力F1=3Kgx21.4m/s2=64.2N·运动总力F2=64.2+10=74.2N假设：使用r=0.02m（Φ40mm）齿轮·需要转矩为M=F2xr=74.2Nx0.02m=1.484Nm·需要最大转速Vmax=Vmax/2πr=1.605/（2π0.02）=12.78转/秒=766.8转/分·需要最

5、大角速度：ω=Vmax/π=12.78转/秒/π=4.07rad/s（弧度/秒）预选型：·根据松下马达选型目录。选择相近转矩的马达，注意马达不同，转轴不同，使用的齿轮直径不同，所需要的转矩也不同。ALimited文件名称：Organization文件编号：Page5of5·200W马达：额定转矩0.65Nm，最大转矩1.91Nm。轴粗11mm，查MISUMI手册可以使用公称直径r=0.011m（Φ22mm）齿轮。·400W马达：额定转矩1.3Nm，最大转矩3.8Nm。轴粗14mm，查MISUMI手册可以使用公称直径r=0.0195m（Φ39mm）齿轮。假设马达选定

6、：使用r=0.011m（Φ22mm）齿轮·需要转矩为M=F2xr=74.2Nx0.011m=0.817Nm·需要最大转速Vmax=Vmax/2πr=1.605/（2π0.011）=23.24转/秒=1394.4转/分·需要最大角速度：ω=Vmax/π=23.24转/秒/π=7.41rad/s（弧度/秒）使用r=0.0195m（Φ39mm）齿轮·需要转矩为M=F2xr=74.2Nx0.0195m=1.447Nm·需要最大转速Vmax=Vmax/2πr=1.605/（2π0.0195）=13.11转/秒=786.6转/分·需要最大角速度：ω=Vmax/π=13.11转

7、/秒/π=4.16rad/s（弧度/秒）因此，初步确定，选择200W马达。1.1.1.1.直线机构2：无1.1.2.转动机构1.1.2.1.转动机构1：齿轮计算质量m、转动惯量J根据：m=ρv；J=1/2mr2·密度ρ=7.8x103Kg/m3；·r=0.011m（Φ22mm）齿轮体积v=πr2h（r为齿轮半径，h为厚度）=3.14x0.0112x0.020=76x10-7m3(准确到0.1cm3)质量m=7.8x103Kg/m3x76x10-7m3=59.28x10-3Kg转动惯量J=0.5x59.28x10-3x0.0112=0.036x10-4Kg.m2·r

8、=0.01