我自己計(jì)算了畢業(yè)設(shè)計(jì)的一個(gè)工作機(jī)構(gòu)的一下數(shù)據(jù)，求大神看看算的對(duì)不對(duì)

ccgeril

yzugwh

幾個(gè)錯(cuò)誤：
1. 滾筒不是規(guī)則形狀，需用積分法算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，或者直接3d建模測(cè)量
2. 穩(wěn)定狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)功率和滾筒質(zhì)量無關(guān)，只跟各種阻力之和有關(guān)
3. 水的阻力比較難以手算，因?yàn)樽饔脵C(jī)理太復(fù)雜，要么通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定，要么通過有限元模擬下
4. 加速度你是按需求計(jì)算，并沒有驗(yàn)證電機(jī)是否能滿足。
你這個(gè)例子里對(duì)電機(jī)功率有兩個(gè)要求，一是保證穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)能克服阻力，二時(shí)保證加速時(shí)間在你要求的3秒之內(nèi)，你需要針對(duì)這兩個(gè)需求分別計(jì)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(jī)在啟動(dòng)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(shí)間計(jì)算，理論上也需要根據(jù)轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速曲線積分計(jì)算，當(dāng)然對(duì)于畢業(yè)設(shè)計(jì)來說可以不用考慮這么細(xì)。

機(jī)械丶萌新

yzugwh 發(fā)表于 2020-4-18 23:22
幾個(gè)錯(cuò)誤：
1. 滾筒不是規(guī)則形狀，需用積分法算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，或者直接3d建模測(cè)量
2. 穩(wěn)定狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)功率和滾 ...

這個(gè)是用solidworks建模后得出的數(shù)據(jù)，怎么算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

yzugwh

機(jī)械丶萌新 發(fā)表于 2020-4-18 23:30
這個(gè)是用solidworks建模后得出的數(shù)據(jù)，怎么算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

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

機(jī)械丶萌新

yzugwh 發(fā)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(fù)載=29.596N，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量=0.316kg*m^2后，如果想用V帶傳動(dòng)，怎么選電機(jī)啊

yzugwh

機(jī)械丶萌新 發(fā)表于 2020-4-18 23:49
知道了負(fù)載=29.596N，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量=0.316kg*m^2后，如果想用V帶傳動(dòng)，怎么選電機(jī)啊

你這個(gè)是旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)負(fù)載怎么可能是一個(gè)力呢？即便是一個(gè)切向的力（比如滾筒上的觸角劃水產(chǎn)生的力）也應(yīng)該等效成轉(zhuǎn)矩。有了這個(gè)轉(zhuǎn)矩，你通過滾筒的穩(wěn)態(tài)角速度就可以計(jì)算穩(wěn)態(tài)功率了。之后除以一個(gè)總的傳動(dòng)效率就可以得出電機(jī)的功率（穩(wěn)態(tài)輸出功率）。
至于加速的過程，其實(shí)需要考慮兩個(gè)載荷，一是轉(zhuǎn)筒加速的載荷，而是轉(zhuǎn)筒受水的阻力載荷（未知，但一般與轉(zhuǎn)速平方成正比）。如果假定電機(jī)輸出扭矩減去水阻力矩后是恒定的，那么根據(jù)穩(wěn)態(tài)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(shí)的角速度（即穩(wěn)態(tài)角速度，該瞬間功率最大）就可以得出最大功率。所以電機(jī)要能保證瞬間功率可以達(dá)到這個(gè)最大功率，同時(shí)額定功率也要大于第一步計(jì)算的穩(wěn)態(tài)功率。
功率確定后，那就是確定轉(zhuǎn)速，這個(gè)就很簡單了，你看你選的電機(jī)是多少轉(zhuǎn)速，除以滾筒轉(zhuǎn)速就是傳動(dòng)比了。

機(jī)械丶萌新

yzugwh 發(fā)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(duì)不對(duì)，已知轉(zhuǎn)動(dòng)慣量=0.316，負(fù)載=輥筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)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(zhuǎn)矩M=0.316*角加速度20=6.32 N ·m，負(fù)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(jī)轉(zhuǎn)速1400r/min，像我這種機(jī)構(gòu)近距離傳動(dòng)的話可以用電機(jī)直接連V帶傳動(dòng)然后減速到10r/min左右嗎

yzugwh

機(jī)械丶萌新 發(fā)表于 2020-4-19 01:01
我算了一下，您看看對(duì)不對(duì)，已知轉(zhuǎn)動(dòng)慣量=0.316，負(fù)載=輥筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)水的阻力=水密度p*物體在水中排開的體積 ...

水中的負(fù)載不是這么算的，這個(gè)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(guān)系，具體還是要實(shí)驗(yàn)測(cè)定或者CFD分析。
1400r/min降到10r/min，傳動(dòng)比高達(dá)140，一級(jí)帶減速肯定不現(xiàn)實(shí)，因?yàn)閮蓚€(gè)輪子直徑比140：1你想想就很不協(xié)調(diào)，用多級(jí)的吧，比如3級(jí)，那么每級(jí)傳動(dòng)比就只有5.2了?；蛘哂梦佪單仐U，行星齒輪都可以實(shí)現(xiàn)單級(jí)的大傳動(dòng)比

機(jī)械丶萌新

記憶的街角 發(fā)表于 2020-4-18 15:33
像這種機(jī)構(gòu)，你應(yīng)該需要考慮旋轉(zhuǎn)時(shí)水的阻力，阻力跟速度有直接的關(guān)系，滾筒的慣量以及傳動(dòng)過程中的旋轉(zhuǎn)體慣 ...

旋轉(zhuǎn)時(shí)水的阻力怎么計(jì)算啊，有沒有什么公式

遠(yuǎn)祥

樓主計(jì)算的是功率，扭矩沒有計(jì)算嗎，側(cè)重點(diǎn)在負(fù)載。