减速机 电机 选型问题?

已知条件:负载共70千克,链条重6千克。负载移动速度是0.015875米每秒(移动一节10a链节)链轮直径大概是0.2米应该配多大的三相电机和减速机呢?能用步进电机吗?该怎么选型?

为了计算出适合的三相电机和减速机,需要先进行一些参数计算。假设负载的运动方式采用链传动,那么可以进行以下的大致计算:

    计算负载每秒需要移动多少圈负载每秒移动距离 = 0.015875m/s链轮直径 = 0.2m, 半径 r = 0.1m负载每秒移动圈数 = 负载每秒移动距离 / 链轮周长= 0.015875 / (π × 0.2)≈ 0.0253

    计算链条传动转速假设链条类型为10A,每英尺链条包含66个滚柱,每个滚柱之间的距离为3/8英寸,也就是9.525毫米。每个滚柱的直径约为15.875毫米,因此每个滚柱的周长约为49.919毫米。一个10A链节长度为25.4毫米,因此每个链节之间的距离为15.875毫米。因此,每个链节之间的转角为 arccos(15.875 / 49.919) ≈ 68.32°。链条每秒转速 = 负载每秒移动圈数 × 每圈所需链节数量 × 每个链节之间的转角= 0.0253 × 66 × 68.32≈ 111.5 rpm

    确定三相电机和减速机的选择由于负载共70千克,链条重6千克,总负载约76千克。根据运动学公式,F=ma (力等于质量乘以加速度),需要考虑负载的加速度和所需的扭矩。为了简化计算,这里假设负载的加速度为0.5m/s²,有效半径为0.1米,即链轮半径。

    扭矩 = F × r = 76kg × 0.5m/s² × 0.1m ≈ 3.8N·m根据所需转速111.5rpm,需要选择符合下列两个条件的三相电机和减速机:

    对于步进电机,其输出扭矩与驱动方式和控制器相关,需要对具体情况进行选择和计算。建议您咨询专业的电机和控制方面的工程师,以便更好地了解该应用场景下的步进电机的选型和性能要求。

    输出扭矩 ≥ 3.8 N·m

    输出转速 ≤ 111.5 rpm

    综上所述,针对上述条件,需要选择输出扭矩不小于3.8N·m,输出转速不大于111.5rpm的三相电机和减速机。

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第1个回答  2023-03-16
根据题目所给出的条件,我们可以先计算出负载的运动功率和转矩,以此来选择合适的电机和减速机。
首先,我们需要计算负载的功率:
功率 P = F × v
其中,F 是负载的拉力,v 是负载的速度。由于负载是通过链条来输送的,它的重力可以分担在多个链环上,因此我们可以假设链环均匀分布在链条上,从而计算出每个链环所受的拉力。
设链环个数为 N,每个链环所受的拉力为 F',则:
F' = (70+6)×9.8÷N ≈ 6.897÷N kN
其中,70 是负载的重量,6 是链条的重量,9.8 是重力加速度。注意,这里我们假设链条是贴着传送机底部的,所以链条的重力可以算作负载的一部分。
由于负载是通过每 10 个链环来移动的,因此每个链环所受的拉力即为 F'×10。负载的总拉力即为 N倍的 F'×10。又因为负载移动速度是 0.015875 米每秒,所以总功率即为:
P = N×F'×10×0.015875 = 0.1063×N kW
接下来,我们需要计算负载所产生的转矩。转矩的计算公式为:
T = Fr × r
其中,Fr 是负载所受的力在链轮上的投影,r 是链轮半径,即 0.1 米。
由于 Fr 的大小与链条弯曲角度有关,比较难以计算。不过我们可以通过实验估算出 Fr 所在范围的上限和下限,从而来推算出转矩的上限和下限。
假设 Fr 的上限和下限分别为 4 kN 和 1 kN,那么转矩的上限和下限分别为:
T上限 = 4×0.1 = 0.4 kN·m
T下限 = 1×0.1 = 0.1 kN·m
最后,我们可以根据负载的功率和转矩来选择合适的电机和减速机。假设我们需要满足下列条件:
- 电机的额定功率大于等于 0.1063×N kW;
- 电机的额定转矩大于等于 0.4 kN·m;
- 减速机的减速比为 10:1。
对于电机,我们可以选择额定功率为 0.12 kW、额定转矩为 0.56 N·m 的三相异步电机。对于减速机,我们可以选择减速比为 10:1 的减速器,这样输出的转速和负载要求的转速相同。
至于步进电机的选择,我们需要先确定步进电机是否能够满足负载的转矩要求。根据步进电机的转矩与电流之间的关系,我们可以估算出输送机所需的步进电机电流大约为 4A 左右。然后,我们可以根据所选的步进电机型号的电机卡器能力和细分数来计算出它所能提供的最大转矩。如果最大转矩大于等于 T上限,就可以考虑使用步进电机来驱动负载。
总之,根据给定的条件,我们可以选择合适的三相电机和减速机来满足负载的要求。而步进电机的选择则需要更详细的计算和分析,以确保其能够满足负载的转矩要求。本回答被提问者采纳
第2个回答  2023-03-17

根据您提供的信息,我们可以先计算所需的扭矩和输出功率,然后基于这些参数来选择合适的电机和减速机。以下是计算过程:

    计算负载力矩:负载力矩(扭矩)= 负载重量 × 半径 = (70 kg + 6 kg) × 9.8 m/s² × 0.1 m ≈ 74.76 Nm

    计算所需输出功率:P = 扭矩 × 角速度 = 74.76 Nm × (0.015875 m/s / 0.1 m) ≈ 11.85 W

    现在我们知道了所需的扭矩和输出功率。接下来,您需要选择一个能提供足够扭矩和输出功率的电机。

    对于三相电机,您可以选择一个额定功率略高于11.85 W的电机。例如,选择一个额定功率为50 W或100 W的电机。

    减速机的选型取决于您对速度和扭矩的要求。通过选用合适的减速比,您可以将电机的高速低扭矩输出转换为低速高扭矩输出。在这个例子中,您需要将电机的速度减少到0.015875 m/s,可以选择一个具有相应减速比的减速机。例如,如果您选择了一个100 W的电机,转速为3000 rpm,那么减速比应为:(3000 rpm * 0.1 m) / (0.015875 m/s * 60 s/min) ≈ 31.6。

    关于步进电机,它们可以提供精确的位置控制,但在某些情况下,它们的扭矩和输出功率可能不如三相电机。如果您需要高精度的位置控制,并且可以找到一个能提供足够扭矩和输出功率的步进电机,那么您可以考虑使用步进电机。在选择步进电机时,也需要关注额定扭矩和额定功率,确保它们能满足负载要求。

    请注意,这些计算仅供参考,实际选型可能需要考虑其他因素,如安全系数、工作环境等

第3个回答  2023-03-17
根据已知条件,可以计算出负载所受的总重力为 70千克 * 9.8米每二次方秒 = 686牛。
由于负载移动速度为 0.015875米每秒,且每个链节的长度为 0.5米,因此链条的运动频率为 0.015875米每秒 / 0.5米每节 = 0.03175赫兹。
为了计算所需的电机和减速机的大小,需要知道负载所需的扭矩和转速。扭矩可以通过公式 T = F * r 计算得出,其中 F 是所需的力,r 是电机输出轴的半径。在本例中,假设电机输出轴的半径为 0.05米,则负载所需的扭矩为 686牛 * 0.05米 = 34.3牛米。
转速可以通过将链轮的周长与链条的运动频率相乘得到,即 2πr * 0.03175赫兹 = 0.2米 * π * 0.03175赫兹 = 0.0200转每秒。
由此可以计算出所需的输出功率 P = T * ω = 34.3牛米 * 0.0200转每秒 * 2π / 60秒每分钟 = 2.29千瓦。
综合考虑电机和减速机的选择,可以选择一个额定输出功率为 3千瓦的三相异步电机,并配合一个减速比为 1:30的减速机。
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