电机转矩的计算.doc

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文档介绍

电机转矩的计算

以近红外系统为例: M(g) J(g*mm2) R(mm) 小齿轮 8 213(J1) 8 消间隙齿轮 86 49353(J2) 16 螺旋槽套筒 18 3335(J3) 14 光学镜筒 81 2909(J4) 11

式1:电机带动小齿轮1转动

电机转矩、是在齿轮传动中,其他齿轮作用在小齿轮1上的负载力矩、是黏性摩擦系数,下同;

式2:

是小齿轮传递给消间隙齿轮的力矩,、分别是两齿轮转动的角度

式3:小齿轮1传动给消间隙齿轮

是在齿轮传动中,作用在消间隙齿轮上的负载力矩,包括螺旋套筒的转矩(与消间隙齿轮固定在一起,因此其转矩可不包括在负载力矩中)以及其与直线套筒之间的摩擦力矩、光学镜筒的力矩及其与直线套筒之间的摩擦力矩、电位计齿轮对其的负载力矩等;

式4:消间隙齿轮带动光学镜筒运动和电位计小齿轮

是使光学镜筒做直线运动的力,是消间隙齿轮传递给电位计齿轮的力矩,电位计齿轮与电机齿轮同样大小

为光学镜筒与套筒之间的摩擦力。若要准确算F4,还需考虑倾斜角度

式5:消间隙齿轮传动给电位计小齿轮

是作用在电位计小齿轮上的力矩,简化的计算得:

式6:

是使电位计旋转的力矩,可从电位计的数据手册上查到,按3~5mNm计算。

角速度和角加速度的确定:

调焦距离:+-3mm

若调焦时间定为3s(直线速度为1mm/s),消间隙齿轮转动的角度为90o,则角速度约为π/6,加速时间若为0.1s,则角加速度约为5π/3,即:

小齿轮与消间隙齿轮的传动比设为:1:4,则

光学镜筒做直线运动,则

由于黏性摩擦系数未知,只计算无摩擦时的力矩,未知变量太多(主要是黏性摩擦系数),此方法无法计算 从能量的角度出发,计算功率P:

已知转动惯量、估算出角速度、角加速度、求力矩:

式1:小齿轮

式1:消间隙齿轮、螺旋槽套筒

式3:光学镜筒——做直线运动

得出T=15*10-6Nm (怀疑偏小)

另一

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