这需要多大扭矩?

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/05/21 08:44:18
设计电动推杆.
采用直径40毫米,螺距5毫米,传动效率是95%的滚珠丝杆副,需要分别垂直向上顶起1000公斤,2000公斤,3000公斤的重物.
请问输入端至少需要多大的扭矩?怎么计算?
各位大虾，帮帮忙啊
十分感谢younglongs您的回答,但是我还是没大搞懂,难道不考虑螺纹升角吗?同样直径的螺杆,导程不同升角肯定也不同,你这个计算式好像忽略了升角的影响啊,我感觉这样得出的输入端扭矩好像偏小.能否麻烦您再解答得详细一点,谢谢了.

当螺杆回转一周（弧度=2π），螺杆上升一个导程（假设导程=螺距=5mm）。
如果不考虑能量损失，则对螺杆所做的功等于重物增长的势能。
对螺杆所做的功=Tθ（T为转矩，θ为弧度角）；
重物增长的势能=mgh（m为重物质量，g为重力加速度，h为上升高度）；
则有Tθξ=mgh（ξ为传动效率）。
所以当重物为1000公斤时：
扭矩T=mgh÷(θξ)=1000×10×0.005÷(2π×0.95)≈8.4Nm
取安全系数为1.2，则螺杆输入转矩取8.4×1.2=10(牛.米).
同理：所以当重物为1000公斤时，螺杆输入转矩取20牛.米；
当重物为3000公斤时，螺杆输入转矩取30牛.米。

电机输出轴到螺杆输入端应该还有减速机构，该机构还存在效率问题，所以电机转矩还要仔细核算。

首先要说的是：输入端扭矩与丝杠公称直径无关。

滚珠螺母副导程h=5mm，公称直径D=40mm；
则升角α=arctg[h/(πD)]
可见丝杠的升角与公称直径成反比。
一般来说，升角越小，越省力，但是省力不省功。
省力不省功。
对于同样导程，不同公称直径的丝杠，当丝杠回转一周时，滚珠所走过的距离是不一样的。且公称直径越大，滚珠所所走的距离越大，而功等于力与距离的乘积。所以不同公称直径、相同导程的丝杠所做的功是一样的。
我在推导过程中用的是能量守恒定律，没有涉及到力。
那么，丝杠的公称直径是否要核算和认真选取？
要，公称直径一般决定丝杠的承受能力，至于选多大的公称直径，请查阅丝杠生产厂家的手册。

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