减速器选型(电机减速机如何选择?)
在机械设计过程中,我们需要选择一个机构的动力源(电机、动力缸等)。选择动力源,在设计过程中是必然的趋势,也是知识点的主题。而能最有效地选择,则是体现机械设计工程师的水平程度。能体现一个机械设计工程师水平的高低,我本人认为最直接的条件是设计设备制造成本。成本影响市场定价,最终导致市场的接受率(占有率)。
选择方法如下:
例:机构是双排链条12A传动,链轮半径为60mm,需要提升一件5吨的工件,提升速度为50mm/s,两套动力源分布在工件两侧(如下图1),选择多大功率的电机(n=25r/s)?减速机的速比是多少?
1.T=(mg ma)*r
=(5000kg*10N/kg 5000kg*50mm/s)
*60mm
=(50000N 5000kg*0.05m/s)*60mm
=(50000kg·m/s 250kg·m/s)*60mm
=50250N*60mm=3015000Nmm
=3015Nm
注:如不是提升,是平移运动,公式为T=(mgμ ma)*r。只有当F以牛顿、m以千克、a以m/s为单位时,F=ma成立。使质量为1kg的物体产生1m/s加速度的力,叫做1N;即1N=1kg·m/s。
2.n=v/(πd)=50/(π*2r)=50/(3.14*2*60)≈0.13r/s
3.i=25/0.13≈192
4.两种计算公式:
(1)P=(T*n)/9550=3015*0.13*60/9550≈2.5kw/(2*η1*η2)
≈1.46kw(每侧,考虑机构效率及减速箱效率,取1.5kw电机)
注:P=功率单位kW, T=转矩单位Nm, n=每分钟转速单位转/分钟
(2)P=F*V/(2*η1*η2)=(mg ma)*V=50250N*0.05/(2*0.9*0.95)
=1469w(取1.5kw电机)
注:η1取0.9;η2取0.95;(样本可查询)
由于考虑使用寿命因素,p=2kw为优选。
综上,V=50mm/s,则减速机速比i=192,P=2kw。如选择减速机速比i=200,P=2kw,则r=(iV)/(2*25π)=(200*50)/(50π)≈64mm(在保证V=50mm/s,链轮半径要加大;不然要应用变频器提高电机转速)。
功率计算公式:P=(T*n)/9550;(n为最终输入端转速);P =F/V
平移启动力矩:T=(mgμ ma)*r;
提升启动力矩:T=(mg ma)*r;T=F*r
加速度:a= ( Vt-v0 )/t;
载荷:F=mg(提升承载力;mgμ为平移承载力) ma(牵引力);F=T/r;
注,m:质量;g:重力加速度常数10;μ:摩擦系数(钢与钢之间的摩擦系数--无润滑0.15);r:半径 ;a:加速度;Vt:最大速度;v0:初始速度;t:加速时间;F:牵引力;T:力矩/扭矩;P:功率;n:最终输入端转速;i:速比;η1:链条传动机构效率;η2:减速箱效率;
以上是本人在闲暇之余整理出来的,这样全系统全方面的分析,目前网络上是没有的。希望对你有帮助!
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