Fc:切削力的反作用力
fg:用镶条固紧力
Fcf:由于切削力靠在滑块表面作用在工作台上的力(kg)即工作台压向导轨的正向压力。 计算转矩时下列几点应特别注意。
(a) 由于镶条产生的摩擦转矩必须充分地考虑。通常,仅仅从滑块的重量和摩擦系数来计算的转矩很小的。请特别注意由于镶条加紧以及滑块表面的精度误差所产生的力矩。
(b) 由于轴承,螺母的预加载,以及丝杠的预紧力滚珠接触面的摩擦等所产生的转矩均不能忽略。尤其是小型轻重量的设备。这样的转矩回应影响整个转矩。所以要特别注意。
(c) 切削力的反作用力会使工作台的摩擦增加,以此承受切削反作用力的点与承受驱动力的点通常是分离的。如图所示,在承受大的切削反作用力的瞬间,滑块表面的负载也增加。当计算切削期间的转矩时,由于这一载荷而引起的摩擦转矩的增加应给予考虑。
(d) 摩擦转矩受进给速率的影响很大,必须研究测量因速度工作台支撑物(滑块,滚珠,压力),滑块表面材料及润滑条件的改变而引起的摩擦的变化。已得出正确的数值。
(e) 通常,即使在同一台的机械上,随调整条件,周围温度,或润滑条件等因素而变化。当计算负载转矩时,请尽量借助测量同种机械上而积累的参数,来得到正确的数据。
3. 负载惯量的计算。由电机驱动的所有运动部件,无论旋转运动的部件,还是直线运动的部件,都成为电机的负载惯量。电机轴上的负载总惯量可以通过计算各个被驱动的部件的惯量,并按一定的规律将其相加得到。
1) 圆柱体惯量 如滚珠丝杠,齿轮等围绕其中心轴旋转时的惯量可按下面公式计算:
J=(πγ/32)*D4L(kg cm2)
如机构为钢材,则可按下面公式计算:
J=(0.78*10-6)*D4L(kg cm2)
式中,γ:材料的密度(kg/cm2)
D:圆柱体的直经(cm)
L:圆柱体的长度(cm)
2) 轴向移动物体的惯量工件,工作台等轴向移动物体的惯量,可由下面公式得出:
J=W*(L/2π)2 (kg cm2)
式中,W:直线移动物体的重量(kg)
L:电机每转在直线方向移动的距离(cm)
3) 圆柱体围绕中心运动时的惯量如图所示:

图2 圆柱体围绕中心运动时的惯量
属于这种情况的例子:如大直经的齿轮,为了减少惯量,往往在圆盘上挖出分布均匀的孔这时的惯量可以这样计算: