以下是我們在非標(biāo)設(shè)備設(shè)計中對《普通V帶、窄V帶選型計算》的步驟，在普通V帶、窄V帶使用安裝及各種皮帶運(yùn)用場合等過程中需要用到的一些計算公式和資料，

　　一、關(guān)于轉(zhuǎn)動慣量的一些基本概念

　　轉(zhuǎn)動慣量（Moment of Inertia）是剛體繞軸轉(zhuǎn)動時慣性（回轉(zhuǎn)物體保持其勻速圓周運(yùn)動或靜止的特性）的量度，用字母I或J表示。轉(zhuǎn)動慣量在旋轉(zhuǎn)動力學(xué)中的角色相當(dāng)于線性動力學(xué)中的質(zhì)量，可形象地理解為一個物體對于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的慣性。在負(fù)載加速和減速的過程中，慣量是一個非常重要的參數(shù)，因此在運(yùn)動控制中需要非常熟練的掌握常用傳動機(jī)構(gòu)的慣量計算方法。

　? 伺服系統(tǒng)負(fù)載慣量比對快速響應(yīng)性，運(yùn)行穩(wěn)定性很重要。本文給出了伺服驅(qū)動系統(tǒng)常見傳動機(jī)構(gòu)的負(fù)載慣量計算方法及實(shí)際應(yīng)用案例。

　　1、轉(zhuǎn)動慣量就相當(dāng)于F=am當(dāng)中的m！慣性轉(zhuǎn)矩相當(dāng)于vXm（沖量）?轉(zhuǎn)動慣量乘以角加速度等于慣性轉(zhuǎn)矩，就是加速轉(zhuǎn)矩。?轉(zhuǎn)動慣量和轉(zhuǎn)矩沒有關(guān)系的。?

　　2、轉(zhuǎn)動慣量單位kgm2，簡單的說和旋轉(zhuǎn)物的密度和形狀有關(guān)；?轉(zhuǎn)矩單位Nm，是施加力的大小和力臂的乘積，與被施力物體無關(guān)。?

　　3、轉(zhuǎn)動慣量和動能的關(guān)系：E=（1/2）Jw2，J是旋轉(zhuǎn)慣量，w是旋轉(zhuǎn)角速度；

　　4、轉(zhuǎn)矩與做功的關(guān)系：A=（1/2）Mwt，?M是轉(zhuǎn)矩，w是旋轉(zhuǎn)角速度，t是力矩施加時間。?

　　當(dāng)轉(zhuǎn)動動能E=轉(zhuǎn)矩做功A時，?由以上公式可以得出：M=Kw/t??這個公式是在理想狀態(tài)下得到的，限制條件：對一靜止物質(zhì)施加一個恒定轉(zhuǎn)矩M，物質(zhì)由角速度0經(jīng)過時間t后加速到角速度w??

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　　二、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)關(guān)于慣量選擇的方法總結(jié)

　　在進(jìn)行自動增益調(diào)整或手動增益調(diào)整前，必須首先進(jìn)行慣量比的確定。伺服電機(jī)的慣量比直接關(guān)系到伺服電機(jī)的穩(wěn)定性和精確度：

　?。?）慣量越小，精度越高；

　　（2）慣量越大，穩(wěn)定性越高；

　　選擇伺服電機(jī)，就是選擇精度性和穩(wěn)定性之間找到平衡點(diǎn)。慣量比是負(fù)載慣量和電機(jī)慣量間的比值，在小功率750W以下，可以20倍匹配，最優(yōu)為5倍匹配．根據(jù)慣量比，可以估算出伺服系統(tǒng)的加減速時間是否能滿足設(shè)備工藝要求．慣量比和電機(jī)功率的選擇和匹配，是由控制要求決定的、加減速時間的大小來確定的。

　　1、伺服電機(jī)是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制，并能快速反應(yīng)，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機(jī)電時間常數(shù)小、線性度高、始動電壓等特性，可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。?轉(zhuǎn)動慣量=轉(zhuǎn)動半徑*質(zhì)量?，在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計中，對于減小質(zhì)量和回轉(zhuǎn)半徑，都可以減小到設(shè)備的啟動轉(zhuǎn)矩。相對應(yīng)的可以減小伺服電機(jī)的慣量。

　　2、低慣量就是電機(jī)做的比較扁長，主軸慣量小，當(dāng)電機(jī)做頻率高的反復(fù)運(yùn)動時，慣量小，發(fā)熱就小。所以低慣量的電機(jī)適合高頻率的往復(fù)運(yùn)動使用。但是一般力矩相對要小些。高慣量的伺服電機(jī)就比較粗大，力矩大，適合大力矩的但不很快往復(fù)運(yùn)動的場合。因?yàn)楦咚龠\(yùn)動到停止，驅(qū)動器要產(chǎn)生很大的反向驅(qū)動電壓來停止這個大慣量，發(fā)熱就很大了。?

　　3、慣量就是剛體繞軸轉(zhuǎn)動的慣性的度量，轉(zhuǎn)動慣量是表征剛體轉(zhuǎn)動慣性大小的物理量。它與剛體的質(zhì)量、質(zhì)量相對于轉(zhuǎn)軸的分布有關(guān)。（剛體是指理想狀態(tài)下的不會有任何變化的物體），選擇的時候遇到電機(jī)慣量，也是伺服電機(jī)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。它指的是伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子本身的慣量，對于電機(jī)的加減速來說相當(dāng)重要。如果不能很好的匹配慣量，電機(jī)的動作會很不平穩(wěn)。?