整理:整理:1、知道电机功率电机功率和速比及使用系数,求减速机扭矩如下公式:减速机输出扭矩=9550×电机功率÷电机功率输入转数×速比×使用系数2、知道扭矩扭矩和减速机输出转数及使用系数,求减速机所需配电机功率如下公式:电机功率=扭矩×电机功率输入转数÷9550÷速比÷使用系数3、旋转物体的扭矩计算公式:、旋转物体的扭矩计算公式:T=9550×P/n (N.m)T:扭矩(N.m,牛.米) ; 9550—常数; P—电机功率(kw);n—输出的转数(r/min)4、伺服电机扭矩计算公式:、伺服电机扭矩计算公式:T=F×R×减速比例:带动 100kg 的物体,R=50mm,减速比 1:50,求伺服电机的扭矩?计算:100*9.8(重力加速度)0.05*0.02=0.98 (N.m)5、减速机扭矩计算公式:、减速机扭矩计算公式:T=9550×P×η/n (N.m)T:扭矩(N.m,牛.米) ; P—电机的额定(输出)功率(kw) ;η—(减速机效率)一般的单级减速机效率可以不考虑,但双级、三级是一定要考虑的,蜗轮蜗杆减速的效率很低,功率损失一般在 1/4 以上,一定要在计算时考虑进去,n—减速机的输出转数(r/min)计算出 T 后,T=F*RR—转盘半径 (米) ;F—减速机输出最大扭矩时通过转盘提升重物时所产生的力 (牛) 。
再根据 F 计算出该电机能够牵引的最大重量输送类的输送能力(拉力)F=f=N*u=mg*uu—摩擦系数不锈钢不锈钢 304304 与不锈钢与不锈钢 304304 之间的摩擦系数之间的摩擦系数 1 1)) 滚动摩擦有润滑:滚动摩擦有润滑: 0.050.05~~0.100.10 无润滑:无润滑: 0.10.1~~0.120.12 2 2)) 滑动摩擦有润滑:滑动摩擦有润滑:0.150.15 ~~0.300.30 无润滑:无润滑: 0.30-0.400.30-0.40.例:已知条件:1,整车自重 M=400KG,2,驱动轮直径 D=300mm,(R=D/2=150mm)3,假设轮与地面的摩擦系数 u=0.04,4,车速度(即驱动轮的线速度 V=0.0785m/s)5,驱动轮与电机(该电机为减速电机,假设减速比为 150)通过链传动,减速比i=0.5(设链传动效率为 0.95)根据以上条件,确定电机的功率 P 电,电机减速箱处扭矩 T 减,电机输入轴处扭矩T 入和电机输入转速 V 电思路思路: :1,首先求出车启动的牵引力: F=f=N*uF=400*9.8*0.04=156.8N2,驱动轮上的转矩: T=F*(R)=156.8*0.15=23.52NM3,车子的功率: P=F*V=156.8*0.0785=12.3W4,电机扭矩: 电机通过链传动,且减速比为 0.5,则电机输出轴的扭矩=0.5*驱动轮处扭矩,即 23.52/2=11.76NM, 又电机带减速箱,故电机输入轴处扭矩为11.76/150=0.0784NM.5,电机转速:车子速度 V=0.0785m/s,求得驱动轮转速 n=5RPM;又链传动减速比为0.5,故电机输出轴转速为 5*2=10RPM;减速箱的减速比为 150,故求得电机的输入转速为 15006,电机功率 P 电=(T*n)/9550=(0.0784*1500)/9550=12.3W电机功率计算公式例:要用电机带动小车,小车在轨道上行驶,求电机的功率,可假设小车加载荷的质量为 40 吨,行驶速度为 60m/min,行驶轨道为钢轨,还有未知因素进行假设。
电机功率计算公式可以参考下式:P= F×v÷60÷η 公式中 P 功率 (kW) ,F 牵引力 (kN),v 速度 (m/min) ,η 传动机械的效率,一般 0.8 左右 在匀速运行时牵引力 F 等于小车在轨道上运动时的摩擦力,F=μG , μ 是摩擦系数,与轮子和导轨的状态有关;G = 400kN (40 吨)启动过程中小车从静止加速到最高速,还需要另一个加速的力, F = ma, m是小车和负载的总质量,a 是加速度,要求加速时间越短,a 越大,F 也越大所以牵引力还要加上这一部分可以把上面考虑摩擦力计算出的功率乘一个系数 k (可取 1.2~2 倍)作为总功率k 越大,加速能力越强例如本例中如果取 η=0.8, μ=0.1, k=1.25,则P= F×v÷60÷η×k = 0.1×400 ×60 ÷60 ÷0.8 ×1.25 = 62.5 kW另外,质量较大的物体加速过程可能较长,还要考虑采用什么电机,什么样的启动方式对于变频器对于变频器+普通电机的普通电机的(包括变频调速三相异步电动机包括变频调速三相异步电动机)配合配合:因为普通电机的基频(额定频率)为 50Hz,所以在 50Hz 以下(5-50Hz)电动机处于恒转矩调速状态,随着频率降低,输出电压也相应降低,(否则电动机磁通过大,发热严重)同时输出功率逐渐下降。
电动机的输出转矩基本保持不变 50Hz 以上(50-100Hz)调速时,电动机处于恒功率区,随着频率的升高,电动机输出转矩逐渐下降,功率基本保持不变蜗轮蜗杆减速机自锁特性说明:蜗轮蜗杆减速机自锁特性说明:蜗轮蜗杆减速机的主要特点是具有较大的减速比,输入轴和输出轴不在同一轴线上,也不在同一平面上,但是传动效率不高 蜗轮蜗杆减速机在达到一定减速比和蜗杆导程角时有反向自锁功能,这也是有很多用户喜欢采用蜗轮蜗杆减速机的原因,下面简单介绍一下蜗轮蜗杆减速机达到自锁有条件: 单头的蜗杆:如果螺旋角小于摩擦角时,可以自锁 多头的蜗杆:螺旋角会大于摩擦角,就不能自锁 理论上蜗杆的导程角小于等于当量摩擦角当蜗杆螺旋线升角小于3-6 度时,蜗轮蜗杆传动能自锁.有如下几种情况:1.蜗轮付摩擦系数为 0.6 时,蜗杆导程角小于 3°29′11″即自锁,反之不自锁; 2.蜗轮付摩擦系数为 0.7 时,蜗杆导程角小于 4°03′57″即自锁,反之不自锁; 3.蜗轮付摩擦系数为 0.8 时,蜗杆导程角小于 4°38′39″即自锁,反之不自锁不过要注意的是,不是所有的蜗轮传动都具有很好的自锁功能,蜗轮的自锁功能要达到一下速比(i:30、40、50、60、70、80)才能实现。
这和导程角有关,即小速比的蜗轮蜗杆自锁功能就不那么理想如果要自锁效率还高的方法:采用大减速比减速器加制动电机即可,但是建议不要将蜗轮蜗杆的自锁功能给予过重的负载(单台大减速比蜗轮蜗杆减速机蜗轮的齿形厚度小,强度降低),避免失误如果需要更可靠的自锁,最好不要仅采用蜗杆自锁,而最好应该另加其他锁紧措施。