Couple requis du moteur pas à pas

Un NEMA 17 de 0,4 N·m suffit pour une tête légère et pas pour un portique acier de 10 kg à 10 m/s². Cet estimateur utilise F = ma plus frottement sur un axe horizontal, ou F = m(a + g) quand l’axe soulève la charge, puis convertit la force en couple via une poulie de courroie ou une vis.

Données d’entrée

Unités

Masse en mouvement(kg)

Portique + outil. Sur Z, la masse que soulève un moteur. L’impérial affiche des livres.

Accélération(mm/s²)

mm/s²

3000 mm/s², c’est 3 m/s². Les imprimantes utilisent souvent 3000–10000 en X/Y ; les axes Z en général 100–500.

Orientation de l’axe

Vertical ajoute tout le poids (m × g) et ignore le frottement.

Coefficient de frottement μ

Axes horizontaux seulement. Bas pour galets/rails (0,02–0,08). Plus haut si l’axe coince.

Entraînement

Dents de poulie GT2

Utilisé quand l’entraînement est courroie. Pas 2 mm.

Avance de vis(mm)

Utilisé quand l’entraînement est vis. TR8×8 fait 8 mm/tr.

Rendement d’entraînement

Courroie ~0,85–0,95. Vis trapézoïdale ~0,3–0,45 au pas de 2 mm, ~0,6–0,75 en TR8×8. Vis à billes 0,85–0,95.

Résultats

Force linéaire: 6,98N
Couple requis: 4,94N·cm
Avec 1,5× de sécurité: 7,41N·cm

Le Résultat a un caractère indicatif et éducatif. Il ne constitue ni un projet, ni un avis technique, ni un avis médical et ne remplace ni les calculs ni la vérification par une personne disposant des qualifications et des habilitations appropriées. Avant l’achat, le montage ou l’application pratique – notamment dans les installations électriques –, le Résultat devrait être vérifié par un spécialiste qualifié. Détails : Conditions d’Utilisation, point 4.

Exemples de produits

Les liens vers les produits sont des Liens d’Affiliation vers les sites Amazon. Leur utilisation n’entraîne aucun coût supplémentaire et, en cas d’achat, nous pouvons percevoir une commission. Détails : Conditions d’Utilisation, point 5.

Méthode de calcul

Sur un axe horizontal, la force linéaire vaut F = m a + μ m g : masse fois accélération, plus le frottement des guidages dû au poids qui appuie sur les rails. Sur un axe vertical qui soulève la charge, F = m (a + g) : le moteur porte tout le poids et l’accélère vers le haut, et μ n’est pas appliqué car le poids n’appuie pas sur les guidages. L’accélération passe de mm/s² à m/s² (÷ 1000) et g = 9,80665 m/s². Pour une courroie GT2, diamètre primitif = (dents × 0,002 m) / π, le rayon est la moitié et couple = F r / rendement. Pour une vis, couple = F × avance / (2 π × rendement) avec l’avance en mètres. Les sorties sont en N·cm (×100 depuis N·m) ; l’impérial affiche oz·in. Le couple recommandé est 1,5× la valeur calculée. Le mode courroie ignore l’avance ; le mode vis ignore les dents de poulie.

Formule exacte

Horizontal : F = m a + μ m g. Vertical (levage) : F = m (a + g). Courroie : T = F r / η avec r du diamètre primitif GT2. Vis : T = F × avance / (2 π η). Recommandé = 1,5 × T. Le rendement est décimal (0,9 courroie ; 0,3–0,75 vis trapézoïdale). Limites: Ignore l’inertie du rotor, l’étirement de courroie et la baisse du couple du pas à pas avec la vitesse. Le diamètre primitif GT2 suppose un pas de 2 mm. Le 1,5× est une marge atelier, pas une fiche.

Unités d’accélération

Le firmware utilise souvent mm/s². 3000 mm/s² est une accélération imprimante douce ; 10 000 est sportif. Un portique CoreXY lourd peut rester plus bas tant que l’input shaper n’est pas réglé.

Moteurs doubles

Deux vis Z partagent la charge : entrez la masse que soulève chaque moteur, environ la moitié du portique avec deux vis ou un tiers avec trois. Ne prenez la masse entière que si un seul moteur soulève tout, par exemple deux vis reliées par courroie à un moteur unique.

Questions fréquentes

N·cm contre N·m contre oz·in ?

1 N·m = 100 N·cm ≈ 141,6 oz·in. Les moteurs de bureau retiennent souvent 40–60 N·cm.

Pourquoi le couple vis est-il plus bas à masse égale ?

Une avance fine est une grande réduction. Vous payez en vitesse et souvent en rendement (plus de frottement).

Et un axe Z ?

Choisissez vertical : la force devient m × (a + g), donc le poids domine — 1 kg demande environ 9,8 N avant toute accélération. Entrez la masse que soulève chaque moteur. Une vis au pas de 2 mm est irréversible moteur coupé ; les vis TR8×8 et les axes Z à courroie peuvent descendre sous leur propre poids.

Est-ce que ça inclut une tête pleine de filament ?

Indiquez la masse que vous accélérez vraiment — tête, rails, et une bobine partielle si elle voyage avec l’axe. N’ajoutez pas tout le châssis de l’imprimante.

Quel μ dois-je utiliser ?

0,02–0,05 pour de bons rails linéaires, 0,1+ si les galets sont trop serrés ou l’axe est sale. Si l’axe est dur à pousser à la main, μ n’est pas 0,02. Un axe vertical ignore μ.

Plus dans ce thème

Tous les outils de ce thème