今天使用滚珠丝杠垂直升降的基本电机扭矩计算。的说明。
这是电机直接安装（无减速器）的计算。
前次文章中，我们计算了水平输送所需的电机扭矩。本文将专门介绍上下升降时电机所需扭矩的计算。希望能为您提供帮助。
使用滚珠丝杠垂直升降的基本电机扭矩计算。
计算电机扭矩所需的项目。
要计算使用滚珠丝杠进行上下升降时的电机扭矩，需要以下项目。在滚珠丝杠升降的电机扭矩计算中，惯性矩也很重要，但为了实现上下方向的加速和减速，被搬送物的质量变得非常重要，因此在设计的考量阶段，最好尽可能准确地掌握被搬送物的质量。
- V 流速（米/秒）
- K 输送质量 [工作台 + 工件] （千克）
- J滚珠丝杠转动惯量（kg·m²）※目录等
- E 附件转动惯量（kg·m²）※联轴器等
- D电机侧转动惯量（kg·m^2）※目录等
- L 滚珠丝杠导程（毫米）
- G加减速时间（ｓ）
- ｔ等速时间（s）
- 停止时间（s）
- S最小送量（毫米/脉冲）
- Y与压扭矩（N･m）⇒另见：滚珠丝杠预压扭矩计算公式
- C 其他负载扭矩（N-m）
- H 还原比
- P 导轨表面电阻（N）
- U 安全系数
滚珠丝杠所需速度
滚珠丝杠的必要转数通过以下公式计算。
Nb[rpm]=((V*1000*60)/L)
所需的电机速度
电机所需转速通过以下计算公式求得。
Ns[rpm]=((V*1000*60)/L)*(1/(1/H))
伺服电机编码器和驱动器所需的分辨率
计算伺服电机编码器和驱动器所需分辨率的公式如下。
Bn[p/rev]=（L/H）/S
角速度
ω[拉德/秒] = (Ns/9.55)
角加速度
α[rad/s^2]＝ω/G
加速度
α’[m/s^2]＝V/G
向上加速时的轴向载荷
在滚珠丝杠上下升降时，轴向载荷因运行模式的不同而有所差异。上升加速时的轴向载荷可以通过以下公式计算。可以看出，上升加速时滚珠丝杠承受的载荷较大。
Tx = (K*9.8)+P+K*α'
匀速上升时的轴向载荷
Ty=(K*9.8)+P
上升和减速时的轴向载荷
Tz=(K*9.8)+P-K*α'
向下加速时的轴向载荷
Txx=(K*9.8)-P-K*α'
匀速下降时的轴向载荷
Tyy=(K*9.8)-P
向下减速时的轴向载荷
下降减速时的轴向载荷可以通过以下公式计算。由此可见，下降减速时也会承受巨大的载荷。
Tzz=(K*9.8)-P+K*α'
上升等速时伺服电机所需的扭矩
Ｔ1[N･m]＝((Ty*L/(2*3.14*0.9))+Y+C)*(1/H)/1000
下降等速时的伺服电机所需扭矩
Ｔ2[N･m]＝((Tyy*L/(2*3.14*0.9))+Y+C)*(1/H)/1000
总惯性矩
I[kg-m^2]=(K*(L/(2*3.14))^2*(1/H)^2*10^-6+(J*(1/H)^2)+(E*(1/H)^2)+D)
加速所需的扭矩
T3[N·m]＝I*α
上升加速时的伺服电机所需扭矩※特别检查项目
上升加速时伺服电机所需的扭矩计算公式如下。上升加速时，伺服电机承受的负荷最大。需要选择的必要扭矩必须大于“瞬时最大扭矩”。有
T4[N·m]＝(T1+T3)*U
上升减速时伺服电机所需的扭矩
T5[N·m]=(T1-T3)*U
下降加速时的伺服电机所需扭矩
T6[N·m]＝(T2-T3)·U
下降减速时的伺服电机所需扭矩 ※特别检查项目
T7[N･m]＝(T2+T3)*U
停止时的伺服电机扭矩（桌子+工件） ※特别检查项目
停止时的伺服电机所需扭矩可以通过以下计算得出。此处求得的扭矩是升降时所需的带刹车伺服电机扭矩情况将会如此。
T8[N･m]＝(((K*9.8-P)*L/(2*3.14*0.9))-Y-C)*(1/H)/1000
1 循环有效扭矩简易计算 （加速→匀速→减速→加速→匀速→减速→停止） ※特别检查项目
执行扭矩可以通过以下公式计算。正在考虑伺服电机的额定扭矩必须高于运行扭矩。
执行扭矩[N·m]=SQRT((T4^2*G+T1^2*t+T5^2*G+T6^2*G+T2^2*t+T7^2*G+T8^2*St)/(G+t+G+G+t+G+St))
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