一，進(jìn)給驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)的選擇

1.原則上應(yīng)根據(jù)負(fù)載情況選擇伺服電機(jī)。 電機(jī)軸上有兩種載荷，即阻尼力矩和慣性載荷。 兩個(gè)負(fù)載都計(jì)算正確，其值必須滿足以下條件: 

1）機(jī)器空載運(yùn)行時(shí)， 在整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)加到伺服電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩必須在電機(jī)的連續(xù)額定轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)，即必須在轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性曲線的連續(xù)工作區(qū)域內(nèi)。

2.最大負(fù)荷轉(zhuǎn)矩、負(fù)荷周期及超負(fù)荷時(shí)間在所給特性曲線的容許范圍內(nèi)。 

3.在加減速過程中，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩應(yīng)在加減速區(qū)域（或間歇操作區(qū)域）內(nèi)。 　　 

4.對(duì)于需要頻繁起動(dòng)，制動(dòng)和周期性波動(dòng)的負(fù)載，應(yīng)檢查一個(gè)周期內(nèi)扭矩的均方根。 另外，必須小于電機(jī)的連續(xù)額定轉(zhuǎn)矩。 　　 

5.電機(jī)軸上載慣性的大小會(huì)影響電機(jī)的靈敏度和整個(gè)伺服系統(tǒng)的精度。 通常，當(dāng)負(fù)載小于電機(jī)轉(zhuǎn)子慣性時(shí)，上述影響不大。 但是，當(dāng)負(fù)載慣性達(dá)到轉(zhuǎn)子慣性的5倍以上時(shí)，會(huì)對(duì)靈敏度和響應(yīng)時(shí)間產(chǎn)生很大影響。 伺服放大器可能無法在正常調(diào)節(jié)范圍內(nèi)工作。 因此，應(yīng)該避免使用這種慣性。 

推薦對(duì)伺服電機(jī)慣量Jm和負(fù)載慣量Jl之間的關(guān)系如下:

Jl<5×Jm

1、負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計(jì)算

負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計(jì)算方法加到伺服電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式，因機(jī)械而異。但不論何種機(jī)械，都應(yīng)計(jì)算出折算到電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。

通常，折算到伺服電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩可由下列公式計(jì)算:　　

Tl=(F*L/2πμ)+T0　　

式中:Tl折算到電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩(N.M)；　　

F：軸向移動(dòng)工作臺(tái)時(shí)所需要的力；　　

L：電機(jī)軸每轉(zhuǎn)的機(jī)械位移量(M)；

To：滾珠絲杠螺母，軸承部分摩擦轉(zhuǎn)矩折算到伺服電機(jī)軸上的值(N.M)；

Μ：驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率

F：取決于工作臺(tái)的重量，摩擦系數(shù)，水平或垂直方向的切削力，是否使用了平衡塊(用在垂直軸)。

無切削時(shí): F=μ*(W+fg)，切削時(shí): F=Fc+μ*(W+fg+Fcf)。

W：滑塊的重量(工作臺(tái)與工件)Kg；　　

Μ：摩擦系數(shù)；　　

Fc：切削力的反作用力；　　

Fg：用鑲條固緊力；　　

Fcf：由于切削力靠在滑塊表面作用在工作臺(tái)上的力(kg)即工作臺(tái)壓向?qū)к壍恼驂毫Α?/p>

計(jì)算轉(zhuǎn)矩時(shí)下列幾點(diǎn)應(yīng)特別注意：

(a)由于鑲條產(chǎn)生的摩擦轉(zhuǎn)矩必須充分地考慮。通常，僅僅從滑塊的重量和摩擦系數(shù)來計(jì)算的轉(zhuǎn)矩很小的。請(qǐng)?zhí)貏e注意由于鑲條加緊以及滑塊表面的精度誤差所產(chǎn)生的力矩。　　

(b)由于軸承，螺母的預(yù)加載，以及絲杠的預(yù)緊力滾珠接觸面的摩擦等所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩均不能忽略。尤其是小型輕重量的設(shè)備。這樣的轉(zhuǎn)矩回應(yīng)影響整個(gè)轉(zhuǎn)矩。所以要特別注意?！　?/p>

(c)切削力的反作用力會(huì)使工作臺(tái)的摩擦增加，以此承受切削反作用力的點(diǎn)與承受驅(qū)動(dòng)力的點(diǎn)通常是分離的。如圖所示，在承受大的切削反作用力的瞬間，滑塊表面的負(fù)載也增加。當(dāng)計(jì)算切削期間的轉(zhuǎn)矩時(shí)，由于這一載荷而引起的摩擦轉(zhuǎn)矩的增加應(yīng)給予考慮。　　

(d)摩擦轉(zhuǎn)矩受進(jìn)給速率的影響很大，必須研究測量因速度工作臺(tái)支撐物(滑塊，滾珠，壓力)，滑塊表面材料及潤滑條件的改變而引起的摩擦的變化。已得出正確的數(shù)值?！　?/p>

(e)通常，即使在同一臺(tái)的機(jī)械上，隨調(diào)整條件，周圍溫度，或潤滑條件等因素而變化。當(dāng)計(jì)算負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)，請(qǐng)盡量借助測量同種機(jī)械上而積累的參數(shù)，來得到正確的數(shù)據(jù)。

2.負(fù)載慣量的計(jì)算

由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的所有運(yùn)動(dòng)部件，無論旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的部件，還是直線運(yùn)動(dòng)的部件，都成為電機(jī)的負(fù)載慣量。電機(jī)軸上的負(fù)載總慣量可以通過計(jì)算各個(gè)被驅(qū)動(dòng)的部件的慣量，并按一定的規(guī)律將其相加得到?！　?/p>

1)圓柱體慣量 如滾珠絲杠，齒輪等圍繞其中心軸旋轉(zhuǎn)時(shí)的慣量可按下面公式計(jì)算:　　 J=(πγ/32)*D4L(kg cm2)　　 如機(jī)構(gòu)為鋼材，則可按下面公式計(jì)算:　　 J=(0.78*10-6)*D4L(kg cm2)　　 式中: γ材料的密度(kg/cm2)　　 D圓柱體的直經(jīng)(cm)　　 L圓柱體的長度(cm)　　

2)軸向移動(dòng)物體的慣量工件，工作臺(tái)等軸向移動(dòng)物體的慣量，可由下面公式得出:　　 J=W*(L/2π)2 (kg cm2)　　 式中: W直線移動(dòng)物體的重量(kg)　　 L電機(jī)每轉(zhuǎn)在直線方向移動(dòng)的距離(cm)　　

3)圓柱體圍繞中心運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣量如圖所示:　　圓柱體圍繞中心運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣量　　屬于這種情況的例子:如大直經(jīng)的齒輪，為了減少慣量，往往在圓盤上挖出分布均勻的孔這時(shí)的慣量可以這樣計(jì)算:　　 J=Jo+W*R2(kg cm2)　　 式中:Jo為圓柱體圍繞其中心線旋轉(zhuǎn)時(shí)的慣量(kgcm2)　　 W圓柱體的重量(kg)　　 R旋轉(zhuǎn)半徑(cm)　　

4)相對(duì)電機(jī)軸機(jī)械變速的慣量計(jì)算將上圖所示的負(fù)載慣量Jo折算到電機(jī)軸上的計(jì)算方法如下:　　 J=(N1/N2)2Jo　　 式中:N1 N2為齒輪的齒數(shù)

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