伺服电机选型计算
输入负载、传动和运动参数,计算折算到电机轴的负载惯量、峰值扭矩和 RMS 扭矩,给出伺服电机功率档位和转子惯量建议。支持滚珠丝杠、同步带和滚轮 / 齿轮齿条三种传动。
免责声明:本工具的计算结果仅供初步选型参考,不作为设计、采购或施工的依据;实际选型请以现行标准、厂家样本和专业工程师的复核为准。因使用本工具计算结果造成的任何直接或间接损失,广州迈控星科技有限公司不承担责任。
负载
传动
运动
已选电机(可选)
计算结果(折算到电机轴)
电机转速
3000rpm
负载惯量
5.307kg·cm²
负载扭矩
重力分量、摩擦力与外力产生
0.087N·m
加速扭矩
未含电机转子惯量
0.834N·m
峰值扭矩
0.920N·m
RMS 扭矩
连续运行等效扭矩
0.377N·m
再生能量(每次定位)
减速动能 + 下降行程重力势能,判断是否需要制动电阻
26.19J
选型建议
电机额定扭矩需 ≥
RMS 扭矩 × 1.25
0.471N·m
电机最大扭矩需 ≥
峰值扭矩 × 1.25
1.150N·m
建议功率档(3000 rpm 系列)
额定扭矩约 0.64 N·m,最大扭矩按额定 3 倍估
200 W
转子惯量建议 ≥
一般应用(惯量比 ≤ 10);高响应 ≥ 1.061
0.531kg·cm²
结果用于初步选型,最终请以电机厂家样本和选型软件为准。
计算方法
- 负载侧转速:丝杠 n = 60v / P;带轮、滚轮 n = 60v / (πD)。电机转速 = 负载侧转速 × 减速比 i。
- 惯量:丝杠按实心钢圆柱 J = πρLD⁴/32;负载质量经丝杠折算 m(P/2π)²,经带轮 / 滚轮折算 m·r²;带轮、滚轮按实心圆盘 ½mr²。折算到电机轴再除以 i²。
- 负载扭矩:阻力 F = mg(sinα + μcosα) + F外(α 为倾角),T = F × P / (2πη)(丝杠)或 F × r / η(带轮、滚轮),折算到电机轴再除以 i·η减速机。
- 速度曲线按梯形:加速、匀速、减速、停顿。峰值扭矩 = 惯量 × 角加速度 + 负载扭矩;RMS 扭矩按一次定位(含停顿)内各段扭矩的均方根计算,倾斜 / 竖直轴停顿时计重力保持扭矩,每次定位都按上升方向计。
- 再生能量 = ½ J ω² + mg·sinα × 行程,未扣除摩擦与效率损耗。
- 建议功率档:额定扭矩 ≥ RMS × 1.25,最大扭矩(按额定 3 倍)≥ 峰值 × 1.25。不同品牌的扭矩和惯量差异较大,请对照具体样本复核。
- 未计减速机、联轴器自身的惯量和皮带质量:用减速机时,其折算到输入轴的惯量属于负载惯量,请按样本另行加上后复核加速扭矩和惯量比。
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