Расчет шагового двигателя или серводвигателя для оси с ЧПУ на винтовой передаче


Данный калькулятор позволяет прикинуть, какой двигатель вам нужен для организации подачи оси с числовым программным управлением. Как рассчитать шаговый двигатель или серводвигатель, который будет соответствовать установленным требованиям? Частенько это оказывается не так просто рассчитать людям без соответствующей подготовки. Двигатель должен выдавать нужный крутящий момент на нужном диапазоне скоростей, т.е. если планируется, что станок будет резать с усилием F на скорости V, при этом идя по траектории с ускорением A, двигатель должен выдавать момент, который преодолеет и силу реза, и трение в передаче, и силу инерции движимой части(в том числе инерцию вращаемого винта!), и т.п. Введя соответствующие значение в поля, вы можете оценить, какой момент на какой скорости вращения вам может потребоваться от двигателя. Обратите внимание, расчет шагового двигателя и серводвигателя приблизительный, особенно что касается трения в передаче. Точно оно неизвестно и зависит от множества факторов, например качества изготовления передачи и точности сборки станка.

Исходные параметры


Вид винта

Преднатяг в гайке

Диаметр винта, мм:

Шаг винта, мм:

Длина винта, мм:

Перемещаемая осью масса(портала, стола с заготовкой), кг:

Желаемое линейное усилие(усилие реза/давления) на полной скорости, кгс:

Желаемая скорость рабочего перемещения(когда ось испытывает линейное усилие), м/мин:

Желаемая скорость холостого перемещения(когда ось только крутит винт и движет массу), м/мин:

Желаемое ускорение, мм/с2:

Коэффициент запаса:(обычно от 1[без запаса] до 3[троекратный запас], чаще всего 1.5)



[Здесь будут результаты]




Вопросы по калькулятору

Вопрос.Интересно получается, двигать одну и ту же массу с теми же у силиями и ускорениями на 32 винт нужен в два раза слабее двигатель чем на 40, почему?
Darxton: Из-за влияния момента инерции винта ШВП. Он растет нелинейно, зависимость в четвертой степени от радиуса! Т.е. при увеличении радиуса винта в 2 раза момент инерции растет в 16 раз. А момент, требуемый для раскручивания тела, равен моменту инерции, помноженному на угловое ускорение. Иначе говоря, момент, приложенный к винту радиусом 2*R, будет раскручивать его в 16 раз медленней, чем винт такой же длины радиусом R. Этот фактор никак нельзя упускать в расчетах, особенно если планируются длинные винты и большие ускорения.