Diseño mecánico · InteractivoMechanical design · Interactive

Dimensionado de Motor y Actuador Motor & Actuator Sizing

A partir de la inercia de la carga, la relación de reducción y un perfil de movimiento trapezoidal (con paso automático a triangular si el recorrido es corto), calcula el par pico y nominal necesarios en el eje motor, la inercia reflejada y el tiempo total de movimiento — con verificación opcional frente al par pico, el par continuo y la velocidad máxima de un motor concreto. Sin instalación: se ejecuta entera en el navegador. From the load inertia, the reduction ratio and a trapezoidal motion profile (automatically falling back to triangular for short moves), calculates the peak and continuous torque required at the motor shaft, the reflected inertia and the total move time — with optional verification against a specific motor's peak torque, continuous torque and maximum speed. No installation: it runs entirely in the browser.

Fundamentos y métodoMethod & assumptions

Perfil de movimiento: rampa de velocidad trapezoidal simétrica (aceleración, crucero, deceleración con el mismo |α|). A partir del desplazamiento angular Δθ, la velocidad de crucero deseada ω_max y el tiempo de aceleración deseado t_a, se comprueba si el recorrido es suficiente para alcanzar el crucero; si no lo es, el perfil pasa automáticamente a triangular (nunca se alcanza ω_max, se recalcula el pico real ω_pico=√(α·Δθ)). Motion profile: symmetric trapezoidal velocity ramp (acceleration, cruise, deceleration with the same |α|). From the angular displacement Δθ, the desired cruise speed ω_max and the desired acceleration time t_a, the tool checks whether the move is long enough to reach cruise; if not, the profile automatically falls back to triangular (ω_max is never reached, the actual peak ω_peak=√(α·Δθ) is recomputed).

Reflejo a través de la reducción: la inercia de carga se refleja al eje motor como J_L/N², sin penalización por rendimiento (es un hecho cinemático, no una pérdida). El par resistente externo en el eje de carga (fricción + gravedad) sí se divide por N·η, porque atraviesa la reducción y sufre sus pérdidas. El par total en el motor es la suma de ambos términos, en cada tramo del perfil. Reflection through the reduction: the load inertia is reflected to the motor shaft as J_L/N², with no efficiency penalty (it's a kinematic fact, not a loss). The external resistive torque at the load shaft (friction + gravity) is divided by N·η, since it does pass through the reduction and suffers its losses. The total motor torque is the sum of both terms, for each phase of the profile.

Par por gravedad: modelo simplificado de brazo de palanca T_grav=m·g·L·cos(φ), con φ el ángulo del brazo respecto a la horizontal en el punto más desfavorable del recorrido (φ=0°, brazo horizontal, es el peor caso y el valor por defecto) — no se integra el par a lo largo de toda la trayectoria, se toma como constante en su valor máximo. Gravity torque: simplified lever-arm model T_grav=m·g·L·cos(φ), with φ the arm's angle from horizontal at the worst point of the move (φ=0°, horizontal arm, is the worst case and the default) — the torque is not integrated along the whole path, it's taken as constant at its maximum value.

Perfil de movimiento — eje de cargaMotion profile — load shaft

Movimiento punto a punto (indexado), no operación continua. t_pausa es opcional: tiempo de reposo entre ciclos, usado solo para el par RMS continuo equivalente. Point-to-point (indexing) move, not continuous operation. t_dwell is optional: rest time between cycles, used only for the equivalent continuous RMS torque.

Δθ (°)

n_max cargaload (rpm)

t_a deseadodesired (s)

t_pausa (s)

TransmisiónTransmission

N = velocidad motor / velocidad carga (N>1 en un reductor típico). Usa N=1, η=1 para accionamiento directo. N = motor speed / load speed (N>1 for a typical reducer). Use N=1, η=1 for direct drive.

InerciasInertias

J_M: inercia del rotor del motor (incluye acoplamiento/piñón si los conoces). J_L: inercia de la carga referida a su propio eje, antes de la reducción. J_M: motor rotor inertia (include coupling/pinion if known). J_L: load inertia about its own shaft, before the reduction.

J_M (kg·m²)

J_L (kg·m²)

Calculadora rápida de J (opcional)Quick J calculator (optional)

FormaShape

MasaMass (kg)

r_ext (mm)

r_int (mm)

J calculada:Calculated J: —

Par resistente — eje de cargaResistive torque — load shaft

Par constante que el motor debe vencer además de la inercia: fricción/rozamiento seco, más un término opcional de gravedad (brazo con masa excéntrica). Déjalos en 0 si no aplican. Constant torque the motor must overcome besides inertia: dry friction/rubbing, plus an optional gravity term (arm with an eccentric mass). Leave at 0 if not applicable.

T_fricción (N·m)

MasaMass (kg)

L brazoarm (mm)

φ (°)

Motor — verificación (opcional)Motor — verification (optional)

Datos de catálogo del motor candidato. Déjalos a 0 para solo obtener los pares requeridos, sin comparar contra un motor concreto. Candidate motor's catalog data. Leave at 0 to just get the required torques, without comparing against a specific motor.

T_pico (N·m)

T_nom (N·m)

n_max motormotor (rpm)

Perfil de velocidad — eje motorSpeed profile — motor shaft

Velocidad angular del motor a lo largo del movimiento, actualizada en vivo. Motor angular speed over the move, updated live.

Perfil de velocidadSpeed profile

ResultadosResults

Recalculados en vivo con cada cambio. Un T_{deceleración} negativo indica que el motor debe frenar (par de sentido opuesto al giro). Recalculated live with every change. A negative T_deceleration means the motor must brake (torque opposite to the direction of rotation).

Alcance: predimensionado de un único eje motorizado con movimiento punto a punto y perfil de velocidad trapezoidal/triangular simétrico. No incluye calentamiento del motor a lo largo de un ciclo de trabajo completo, holgura/elasticidad de la transmisión, backlash, múltiples ejes coordinados, ni integración del par de gravedad a lo largo de toda la trayectoria (se usa su valor máximo como constante). Para calcular J_L de una sección compuesta, usa primero Propiedades Geométricas de Secciones. Herramienta de apoyo al predimensionado, no un cálculo firmado. Scope: predesign of a single motorized axis with point-to-point motion and a symmetric trapezoidal/triangular speed profile. It does not include motor heating over a full duty cycle, transmission compliance/backlash, multiple coordinated axes, or integration of the gravity torque along the whole path (its maximum value is used as a constant). To compute J_L for a composite section, use Cross-Section Geometric Properties first. A predesign support tool, not a signed calculation.