轴选LINEAR MOTION LABEN● v0.9 · 中文版

LINEAR AXIS SIZING ASSISTANT · 01

从节拍出发,
算清驱动需求。

01

定义运动任务

先描述负载与目标节拍

安装方向
当前计算边界

对称加减速、起止速度为零、单次点到点直联运动;已提供转动惯量、临界转速、寿命、DN 与静安全初筛。暂不计减速机、预紧拖曳、再生制动和厂商转矩—转速曲线。

03

导程方案比较

同一运动任务下,直观看清转速与扭矩的取舍

线速度、推力与理论功率保持不变
方案 A10.0 mm/rev扭矩更低
丝杆转速
4000 rpm
建议峰值扭矩
0.254 N·m
峰值机械功率
106 W

转速超过基础提示值,需专项复核

方案 B20.0 mm/rev转速更低
丝杆转速
2000 rpm
建议峰值扭矩
0.507 N·m
峰值机械功率
106 W

如何理解:导程增大时,达到同一线速度所需转速下降,但线性负载扭矩按比例上升。本区只做导程初筛;请继续使用下方工程与传动链校核,并结合具体样本确认。

04

初步选型推荐

把计算结果转成可进入样本复核的工程目标

可进入样本复核
初筛功率档位200 W按峰值机械功率向上取常见档位
峰值扭矩下限0.507 N·m已包含输入的安全系数
直联转速需求2000 rpm电机最高转速需覆盖该数值
05

详细工程校核

按推荐方案补充候选丝杆和工作循环参数

当前按 方案 B · 20.0 mm/rev

底径、支撑跨距和 Ca 请从候选丝杆样本中读取。当前寿命按完整往复行程和保守等效轴向载荷估算,不包含预紧载荷。

建议 RMS 扭矩0.286 N·m

往复运动与停留时间加权,包含 1.5× 安全系数

允许临界转速3775 rpm

工作转速占用 53.0%

允许轴向载荷10240 N

峰值载荷占用 0.9%

估算 L10 寿命20.01M h

目标寿命所需 Ca ≥ 700 N

等效轴向载荷
59.1 N
寿命行程
19209734 km
理论最大往复频次
30.0 次/min
压杆允许载荷
10240 N
四项初步校核均未超限

仍需用候选型号的 DN 值、静额定载荷、预紧参数和电机转矩-转速曲线完成最终确认。

06

候选电机与传动链校核

把旋转惯量、DN、静载荷和电机样本参数纳入判断

直联 · 无减速机

轴径、滚珠中心径、DN、C0a 和电机性能均应来自具体候选型号样本。惯量比上限请使用电机厂商允许值。

负载/电机惯量比8.92 ×

候选电机允许 ≤ 10.0×

含旋转惯量峰值扭矩0.733 N·m

候选峰值扭矩占用 38.4%

含旋转惯量 RMS 扭矩0.426 N·m

候选额定扭矩占用 66.9%

系统允许最高转速3373 rpm

取临界转速、DN 与电机上限中的最小值

工作 DN 值41500 mm·rpm

候选 DN 限值占用 59.3%

静安全系数125.5 ×

输入要求 ≥ 2.0×

线性负载折算惯量
2.533 ×10⁻⁴ kg·m²
丝杆转动惯量
0.986 ×10⁻⁴ kg·m²
旋转惯量加速扭矩
0.150 N·m
DN 对应转速上限
3373 rpm
候选电机与丝杆通过六项初步校核

仍需检查驱动器电压、转矩-转速曲线、再生容量、制动器和联轴器许用转速。

07

方案 A 计算明细

从运动条件到建议峰值扭矩,逐步展示公式与参数代入

01 · 曲线判断梯形运动曲线2 × tₐ = 0.400 s < T = 0.800 s

存在匀速运行阶段。

02 · 最大速度666.67 mm/sv = 400 ÷ (0.8 − 0.200)

用于计算丝杆转速和峰值功率。

03 · 最大加速度3.333 m/s²a = 666.67 ÷ 0.200 ÷ 1000

加速距离 66.67 mm,匀速距离 266.67 mm。

04 · 峰值轴向推力95.60 NF = μmg + ma = 12.26 + 83.33

水平工况计入导轨摩擦与加速力。

05 · 丝杆转速4000.0 rpmn = 60 × 666.67 ÷ 10

需结合丝杆直径、长度和支撑方式复核临界转速。

06 · 建议峰值扭矩0.2536 N·mM = 95.60 × 10 ÷ (2π × 0.900 × 1000) × 1.5

包含安全系数,但不包含旋转部件惯量和预紧拖曳扭矩。

08

计算过程透明,便于人工复核

最大速度v = S / (T − tₐ)

丝杆转速n = 60v / L

驱动扭矩M = FL / (2πη)

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