我自己計算了畢業設計的一個工作機構的一下數據，求大神看看算的對不對

ccgeril

yzugwh

幾個錯誤：
1. 滾筒不是規則形狀，需用積分法算轉動慣量，或者直接3d建模測量
2. 穩定狀態的轉動功率和滾筒質量無關，只跟各種阻力之和有關
3. 水的阻力比較難以手算，因為作用機理太復雜，要么通過實驗測定，要么通過有限元模擬下
4. 加速度你是按需求計算，并沒有驗證電機是否能滿足。
你這個例子里對電機功率有兩個要求，一是保證穩定運行時能克服阻力，二時保證加速時間在你要求的3秒之內，你需要針對這兩個需求分別計算出需要的功率，然后取大值。另外需要說明的是，普通異步電機在啟動過程中的扭矩輸出并不是恒定值，也就是說你的加速度是一直在變化的，不能簡單以最終角速度除以時間計算，理論上也需要根據轉矩-轉速曲線積分計算，當然對于畢業設計來說可以不用考慮這么細。

機械丶萌新

yzugwh 發表于 2020-4-18 23:22
幾個錯誤：
1. 滾筒不是規則形狀，需用積分法算轉動慣量，或者直接3d建模測量
2. 穩定狀態的轉動功率和滾 ...

這個是用solidworks建模后得出的數據，怎么算轉動慣量

yzugwh

機械丶萌新 發表于 2020-4-18 23:30
這個是用solidworks建模后得出的數據，怎么算轉動慣量

就是你截圖里的慣性張量316176kg*mm2， 也就是0.316kg*m2

機械丶萌新

yzugwh 發表于 2020-4-18 23:44
就是你截圖里的慣性張量316176kg*mm2， 也就是0.316kg*m2

知道了負載=29.596N，轉動慣量=0.316kg*m^2后，如果想用V帶傳動，怎么選電機啊

yzugwh

機械丶萌新 發表于 2020-4-18 23:49
知道了負載=29.596N，轉動慣量=0.316kg*m^2后，如果想用V帶傳動，怎么選電機啊

你這個是旋轉的機構負載怎么可能是一個力呢？即便是一個切向的力（比如滾筒上的觸角劃水產生的力）也應該等效成轉矩。有了這個轉矩，你通過滾筒的穩態角速度就可以計算穩態功率了。之后除以一個總的傳動效率就可以得出電機的功率（穩態輸出功率）。
至于加速的過程，其實需要考慮兩個載荷，一是轉筒加速的載荷，而是轉筒受水的阻力載荷（未知，但一般與轉速平方成正比）。如果假定電機輸出扭矩減去水阻力矩后是恒定的，那么根據穩態角速度=2Π*10/60=1.047rad/s,可以算出角加速度就是1.047/3=0.348rad/s2 （你之前算的把角度弧度搞混了），那么加速所需的扭矩=0.316kg*m2 ×0.348rad/s2=0.11Nm, 然后加上水阻力矩，再乘以加速完成時的角速度（即穩態角速度，該瞬間功率最大）就可以得出最大功率。所以電機要能保證瞬間功率可以達到這個最大功率，同時額定功率也要大于第一步計算的穩態功率。
功率確定后，那就是確定轉速，這個就很簡單了，你看你選的電機是多少轉速，除以滾筒轉速就是傳動比了。

機械丶萌新

yzugwh 發表于 2020-4-18 23:44
就是你截圖里的慣性張量316176kg*mm2， 也就是0.316kg*m2

我算了一下，您看看對不對，已知轉動慣量=0.316，負載=輥筒轉動時水的阻力=水密度p*物體在水中排開的體積v*重力加速度g=（1*10^3）*0.00302*9.8=29.596N，轉矩M=0.316*角加速度20=6.32 N ·m，負載功率p=M*n/9550=6.32*10/9550   約等于0.007KW，換算成瓦=7W。
還有我想問下如果電機轉速1400r/min，像我這種機構近距離傳動的話可以用電機直接連V帶傳動然后減速到10r/min左右嗎

yzugwh

機械丶萌新 發表于 2020-4-19 01:01
我算了一下，您看看對不對，已知轉動慣量=0.316，負載=輥筒轉動時水的阻力=水密度p*物體在水中排開的體積 ...

水中的負載不是這么算的，這個沒有明確的公式，只能說跟你的形狀，浸水的比例，劃水的速度都有關系，具體還是要實驗測定或者CFD分析。
1400r/min降到10r/min，傳動比高達140，一級帶減速肯定不現實，因為兩個輪子直徑比140：1你想想就很不協調，用多級的吧，比如3級，那么每級傳動比就只有5.2了。或者用蝸輪蝸桿，行星齒輪都可以實現單級的大傳動比

機械丶萌新

記憶的街角 發表于 2020-4-18 15:33
像這種機構，你應該需要考慮旋轉時水的阻力，阻力跟速度有直接的關系，滾筒的慣量以及傳動過程中的旋轉體慣 ...

旋轉時水的阻力怎么計算啊，有沒有什么公式

遠祥

樓主計算的是功率，扭矩沒有計算嗎，側重點在負載。