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標題: 求助：電機功率的選擇 [打印本頁]
作者: 機械設計菜鳥王 時間: 2012-9-18 09:24
標題: 求助：電機功率的選擇
如圖，齒輪齒條傳動，齒輪直接與減速機軸相連，與齒條嚙合驅動臺面運動
條件如下：需驅動的臺面總重量61KG，臺面運動速度0.015m/s，齒輪m=2, Z=50 ，則減速機輸出轉速為9.3rpm，初步確定選擇傳動比為150，輸出轉速為10的減速機
不知應該選用多大功率的電機進行驅動，其實電機選擇這塊，我一直不是很清楚，查資料也沒有專門電機功率選擇這一塊的介紹，一般的例題好多條件都是直接給出的，但是實際很多條件都是不知道的
若由公式P=FV/（1000*η），這個公式中F是工作機的阻力，在我這個實例中是否指的是推動工作臺面所需要的力？這個力又如何得知呢？是否是 重力×摩察系數 呢？
若由公式P=Tn/(9550*η),這里的T又如何知道呢？
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還請有這方面的大俠幫忙，講講關于電機功率的選擇，謝謝
作者: jh20081223 時間: 2012-9-18 09:42
運動模式是怎么樣的啊？
作者: 機械設計菜鳥王 時間: 2012-9-18 09:45
本帖最后由 機械設計菜鳥王 于 2012-9-18 09:47 編輯
jh20081223 發表于 2012-9-18 09:42 
運動模式是怎么樣的啊？
電機帶動齒輪旋轉，電機與臺面連接在一起，齒輪齒條嚙合，帶動臺面直線運動，難道是我沒說清楚，還是圖不清楚？
作者: 一碗湯wh 時間: 2012-9-18 10:33
我算的大約是1.1w，不知道算的對不對。
臺面運動速度0.015m/s，齒輪m=2, Z=50 ，則減速機輸出轉速為應該為2.86r/min吧？
作者: 機械設計菜鳥王 時間: 2012-9-18 10:59
一碗湯wh 發表于 2012-9-18 10:33 
我算的大約是1.1w，不知道算的對不對。
臺面運動速度0.015m/s，齒輪m=2, Z=50 ，則減速機輸出轉速為應該為 ...
能告知是如何計算的嗎？我主要是想知道計算的方法和過程。
轉速我搞錯了，把分度圓直徑當周長了呵呵，多謝
作者: 機械設計菜鳥王 時間: 2012-9-18 11:14
自己頂上去，請高手幫忙看看
作者: 愛讓我們在一起 時間: 2012-9-18 11:44
學習一下
作者: 機械師加油 時間: 2012-9-18 11:45
本帖最后由 機械師加油 于 2012-9-18 13:39 編輯
{:soso_e149:}
作者: 機械設計菜鳥王 時間: 2012-9-18 14:25
暈啊，這問題太簡單還是我沒講清楚呢？還望有做過電機選型的社友指教啊，做機械設計，電機選型應該是多少都會涉及的吧，這種傳動也是很常見的一種，應該會有做過的兄弟吧，還望指教，不甚感激，電機選型我一直很困惑的，希望能夠借次機會解開
作者: 清風的歌 時間: 2012-9-18 14:44
減速機是反選的，要先確認需要多少扭矩，再確認速度，在減速機樣本中找速度與扭矩相配的。速度合適的一看就知道，然后查看扭矩夠不夠，不夠的，升一檔功率。我看了你的結構，速度不算快，不知道要不要精確定位，有沒有反向拉力。為什么不用滾珠絲杠？
作者: 機械設計菜鳥王 時間: 2012-9-18 15:08
本帖最后由 機械設計菜鳥王 于 2012-9-18 15:10 編輯
清風的歌 發表于 2012-9-18 14:44
減速機是反選的，要先確認需要多少扭矩，再確認速度，在減速機樣本中找速度與扭矩相配的。速度合適的一看就 ...
只要能實現功能，咋樣都行，為何一定要用滾珠絲杠？我就是不知道，沒法確認需要多大的驅動扭矩啊，要是知道了，電機功率不就出來了嘛
作者: caicai2011 時間: 2012-9-18 16:15
本帖最后由 caicai2011 于 2012-9-18 16:36 編輯
工作平臺采用雙導軌四滑塊的結構，滑動副的潤滑情況和平行度將極大影響工作平臺的運行阻力。減速機輸出轉速為2.86RPM，傳動比非常大，在不考慮起動沖擊載荷的情況下，需要的驅動電機功率將很小。簡答計算了一下：
T=9550*η*P/2.86=61*9.8*0.2*0.05 求得：P=4w 查表暫選微特電機A02-4512 P=16W T=2.4N.M 反向驗算減速機輸出扭矩滿足要求。但是小電機帶大齒輪，感覺設計不合適。模數太大，齒數太多。
個人感覺如此慢的移動速度且要求同步行走，用滾珠絲杠比較合適，一臺減速機同時帶動兩根絲杠，同步性高，運行流暢。
作者: 翔夢隨風 時間: 2012-9-18 18:31
首先，建議樓主吧齒輪齒條放在兩條導軌之間，保證臺面和導軌之間不會發生自鎖現象。不知導軌是否選用的滾動導軌，那樣的話摩擦力要小很多。
以下是我簡略計算的，歡迎各位大俠指正。
根據p=fv，f為滑動摩擦力，v為運動速度，根據輸出轉速，求出實際運動速度約為0.016m/s.摩擦力系數取鋼鋼，在有潤滑的情況下的0.1。摩擦力=65（包括電機齒輪的重量粗略取的）x9.8x0.1=63.7N，則p=摩擦力x0.016/機械效率（取0.95）=1.072w。另外還應考慮啟動時克服的摩擦力一般都比滑動摩擦力大些，還有啟動時的啟動加速度。所以，要取一個系數，滿足以上情況。
作者: 機械設計菜鳥王 時間: 2012-9-18 19:41
caicai2011 發表于 2012-9-18 16:15
工作平臺采用雙導軌四滑塊的結構，滑動副的潤滑情況和平行度將極大影響工作平臺的運行阻力。減速機輸出轉速 ...
多謝指點，這里你扭矩的計算，是用臺面的摩擦阻力×分度圓半徑 得到的力矩，意思即是電機扭矩克服這個力矩即可驅動臺面運動？
你說“但是小電機帶大齒輪，感覺設計不合適。模數太大，齒數太多。”這點我也是感覺怪怪的，不過具體不好在哪里也沒有具體的理論來說明，不過換成小模數減少齒數有個好處就是可以在保持線速度不變的情況下，適當的提高轉速，降低減速機的傳動比。多謝指點
作者: 機械設計菜鳥王 時間: 2012-9-18 19:47
翔夢隨風 發表于 2012-9-18 18:31
首先，建議樓主吧齒輪齒條放在兩條導軌之間，保證臺面和導軌之間不會發生自鎖現象。不知導軌是否選用的滾動 ...
謝謝，你這個方法和12樓的朋友的方法，分別用了我帖子里寫的兩個公式，讓我對這兩個公式的應用有了些許理解，不過你們算出來的結果差異還是滿大的呵呵
電機選型真是傷腦筋，在沒有計算之前我考慮傳動比打，功率不會很大，再參考借鑒了一下，選的電機是歐泰電機15W的，圖上的電機是實物的大小，看來還是選的太大了呵呵，不過再小的話，那么大的臺面，用很小的電機，怎么也感覺搭配的不匹配
再次感謝你的幫助
作者: caicai2011 時間: 2012-9-20 14:21
caicai2011 發表于 2012-9-18 16:15
工作平臺采用雙導軌四滑塊的結構，滑動副的潤滑情況和平行度將極大影響工作平臺的運行阻力。減速機輸出轉速 ...
齒輪模數m=2，齒數Z=50，分度園直徑D=2*50=100mm，工作臺的運動速度為0.015m/s，即0.9m/min，對應齒輪分度園的線速度為0.9m/min，v=w*π*D，求得w=2.86rpm
作者: 飯燒焦了 時間: 2012-9-20 14:46
你能否拿個彈簧秤，拉下，使他運動所需要多大的力？
作者: 一碗湯wh 時間: 2012-9-20 15:58
本帖最后由 一碗湯wh 于 2012-9-20 16:03 編輯
機械設計菜鳥王 發表于 2012-9-18 10:59
能告知是如何計算的嗎？我主要是想知道計算的方法和過程。
轉速我搞錯了，把分度圓直徑當周長了呵呵，多 ...
這是我算的，有錯誤和不足之處還請網友批評指正。
臺面運動速度0.015m/s=0.9m/min
齒輪m=2, Z=50，則分度圓直徑d=2*50=100mm=0.1m
減速機輸出轉速為n=v/(pi*d)=0.9/(3.14*0.1)=2.86r/min
假定 電機轉速1500r/min,減速機輸出轉速選3r/min，則減速機的減速比為500。（滿足條件一：速度）
根據減速機選型指南，使減速機的使用系數fB必須滿足使用要求。（滿足條件二：使用系數）
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需驅動的臺面總重量61KG,假設導軌為銅鋼滑動摩擦，取摩擦系數為0.1，效率選0.95，則減速機輸出扭矩為T=μmg*r/η=0.1*61*9.8*0.05/0.95=3.15Nm
選減速機效率為0.9，則電機輸入扭矩為T1=3.15/(500*0.9)=0.007nm
根據公式T=9550P/n，求出P=nT/9550=1500*0.007/9550=0.0011kw=1.1w（滿足條件三：功率）
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由于電機本身也有功率損耗，所以最終電機功率最好大于1.1w。
作者: YANGCHAO0800 時間: 2012-9-20 16:16
滑軌上所有物體的重量X摩擦系數就是摩擦力，電機的扭矩所產生的推力大于摩擦力即可移動
作者: sophia536 時間: 2012-9-20 16:46
頂18樓的解答，我也是這么算的
作者: 意力 時間: 2012-9-21 14:51
以前我也想過這個問題。也對各種公式細分析過。其實無非不外于是：能量守恒定律。 算出工作功率，和傳動效率。 不放心再用公式校核扭力。
工作功率：1、工作臺的慣量，換成動能會好算些。W=mv 2、滑動摩擦力的功。W＝f*v 3、齒輪傳動的效率。 你的傳動比確定，要算由齒齒的線速度=工作速度再算出。 而且，電機的額定轉速是極對數不同而不同的。 所以，合理的選擇是：先算出功率，再算出輸出轉速，再確定電機的額定轉速和減速比。
作者: 掌握 時間: 2012-9-21 15:30
我也是同樣問題，進來學習一下
作者: assd12321 時間: 2012-9-21 19:21
這個算起來確實是有點難度的
作者: 2388843618 時間: 2012-9-23 11:33
清風的歌 發表于 2012-9-18 14:44
減速機是反選的，要先確認需要多少扭矩，再確認速度，在減速機樣本中找速度與扭矩相配的。速度合適的一看就 ...
個人也認為用絲杠代替齒條，傳動會好一些（前提精度有要求）。電機反選我一般用最大阻力去算所需扭矩，最后才選型。
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