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汕头伺服电机修理中心介绍伺服电机的刚性和惯量问题：

刚度是指材料或结构在受力时抵御弹性变形的才干，是材料或结构弹性变形难易程度的表征。材料的刚度通常用弹性模量E来权衡。在宏观弹性范围内，刚度是零件荷载与位移成正比的比例系数，即惹起单位位移所需的力。它的倒数称为柔度，即单位力惹起的位移。刚度可分为静刚度和动刚度。

一个结构的刚度（k）是指弹性体抵御变形拉伸的才干。

k=P/δ

P是作用于结构的恒力，δ是由于力而产生的形变。

转动结构的转动刚度（k）为：

k=M/θ

其中，M为施加的力矩，θ为旋转角度。

举个例子，我们知道钢管比较坚硬，普通受外力形变小，而橡皮筋比较软，遭到同等力产生的形变就比较大，那我们就说钢管的刚性强，橡皮筋的刚性弱，或者说其柔性强。

在伺服电机的应用中，用联轴器来衔接电机和负载，就是典型的刚性衔接；而用同步带或者皮带来衔接电机和负载，就是典型的柔性衔接。

电机刚性就是电机轴抗外界力矩干扰的才干，而我们可以在伺服控制器调理电机的刚性。

伺服电机的机械刚度跟它的响应速度有关。普通刚性越高其响应速度也越高，但是调太高的话，很容易让电机产生机械共振。所以，在普通的伺服放大器参数里面都有手动调整响应频率的选项，要根据机械的共振点来调整，需求时间和阅历（其实就是调增益参数）。

在伺服系统位置方式下，施加力让电机偏转，假设用力较大且偏转角度较小，那么就以为伺服系统刚性强，反之则以为伺服刚性弱。留意这里我说的刚性，其实更接近响应速度这个概念。从控制器角度看的话，刚性其实是速度环、位置环和时间积分常数组合成的一个参数，它的大小决议机械的一个响应速度。

像松下和三菱伺服都有自动增益功用，通常不需求特别去调整。国产的一些伺服，只能够手工调整。

其实假设你不恳求定位快，只需准，在阻力不大的时分，刚性低，也可以做到定位准，只不过定位时间长。由于刚性低的话定位慢，在恳求响应快，定位时间短的情况下，就会有定位不准的错觉。

而惯量描画的是物体运动的惯性，转动惯量是物体绕轴转动惯性的度量。转动惯量只跟转动半径和物体质量有关。普通负载惯量超越电机转子惯量的10倍，可以以为惯量较大。

导轨和丝杠的转动惯量对伺服电机传动系统的刚性影响很大，固定增益下，转动惯量越大，刚性越大，越易惹起电机颤抖；转动惯量越小，刚性越小，电机越不易颤抖。可经过改换较小直径的导轨和丝杆减小转动惯量从而减小负载惯量来抵达电机不颤抖。

我们知道通常在伺服系统选型时，除思索电机的扭矩和额定速度等等参数外，我们还需求先计算得知机械系统换算到电机轴的惯量，再根据机械的理论动作恳求及加工件质量恳求来细致选择具有适合惯量大小的电机。

在调试时（手动方式下），正确设定惯量比参数是充分发挥机械及伺服系统**效能的前提。

那到底什么是“惯量匹配”呢？

其实也不难理解，根据牛二定律：

进给系统所需力矩= 系统转动惯量J × 角加速度θ角加速度θ影响系统的动态特性，θ越小则由控制器发出指令到系统执行终了的时间越长，系统反响越慢。假设θ变化，则系统反响将忽快忽慢，影响加工精度。

伺服电机选定后**输出值不变，假设希望θ的变化小，则J就应该尽量小。

而上面的，系统转动惯量J＝伺服电机的旋转惯性动量JM ＋ 电机轴换算的负载惯性动量JL。

负载惯量JL由工作台及上面装的夹具和工件、螺杆、联轴器等直线和旋转运动件的惯量折合到马达轴上的惯量组成。JM为伺服电机转子惯量，伺服电机选定后，此值就为定值，而JL则随工件等负载改动而变化。假设希望J变化率小些，则**使JL所占比例小些。

这就是粗浅意义上的“惯量匹配”。

普通来说，小惯量的电机制动性能好，启动，加速中止的反响很快，高速往复性好，适宜于一些轻负载，高速定位的场所。中、大惯量的电机适用大负载、平稳恳求比较高的场所，如一些圆周运动机构和一些机床行业。

所以伺服电机刚性过大，刚性缺乏，普通是要调控制器增益改动系统响应了。惯量过大，惯量缺乏，说的是负载的惯质变化和伺服电机惯量的一个相对的比较。



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