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关于转动惯量角加速度的研究

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电机选型流程
一、选择电机类型
1.小负载输送机：单相异步电机，调速电机
2.中大型输送机：三相异步电机，变频电机
3.收料机：力矩电机（堵转） 伺服力矩控制（打螺丝，拧紧伺服）
4.反复启停、反复正反转：同步电机
5.低转速大扭矩输出：减速电机
6.一般精度一般转速控制：步进电机
7.高精度高转速控制：伺服电机
8.高精度，高扭矩：DD马达
二、工况分析及计算
1.小负载：计算功率
摩擦力 外力 皮带张紧力
2.中大负载：计算扭矩及转速
P=TxN/9550
T：扭矩 N·M
N：转速 r/min rpm
P：功率 KW 千瓦
惯量
三、减速比计算
1.皮带带轮
2.丝杆传动：导程
3.齿轮减速：减速比 涡轮
4.同步带、链轮
减速机：通过降低转速，提高扭矩
重力：G=mg
m=质量 kg
g=9.8 10
摩擦力：F=μmg
μ：摩擦系数 钣金0.2 滚筒0.1 滚珠丝杆、直线轴承0.05
加速力：F=ma
a=V/t
功率计算
P=F·V
F：摩擦力
V：直线运输速度
P=T·ω
T：扭矩
ω：角速度
扭矩、转矩 计算
T=F·L
F顶端输出力
L力臂
T=F·R
齿轮，皮带轮，皮带辊
F传递的力
R半径
除了皮带辊以外，其他的传动均属于减速机构
滚珠丝杆匀速力矩
T=Pb·（μmg F）/2π
μmg：摩擦力
F外力
Pb导程
摩擦力不可忽略
皮带张紧力：F=0.33μmg
因皮带张紧而导致传动系统所增加的额外负载
匀速直线运动所需要的克服的力（摩擦力、皮带张紧力）
加速扭矩：T=J·β
J：直线惯量 转动惯量
β：角加速度
β=ω/t
t：加速时间
ω=2πN/60
N转速
惯量
空心轴：J=mr^2
均质圆柱体惯量：
计算负载的时候可以放大，不能缩小
滚珠丝杆、皮带辊 全惯性惯量
A：电机没转一圈 物体直线运动的距离
丝杆：A=Pb
皮带辊：A=周长
M：质量
中负载输送线电机选型
皮带输送机上的负载重量：200kg
皮带输送机所用皮带重量：10kg
皮带与支撑的摩擦系数μ：钣金、型材0.2 滚筒0.1
皮带输送机工况安全系数：K（小负载2-3，大负载4-6） 4
皮带输送机的传动的效率：0.75（综合考虑，可小不可大）
皮带输送机所用滚筒直径：D=89mm
皮带输送机输送速度：V=0.25m/s
安全系数：计算时省略的越多，安全系数越大
g=10
g9.8
P=F·V
F=摩擦力 皮带张力
F=μmg 0.33μmg
=0.1·210kg·9.8 0.33（0.1·210kg·9.8）
匀速直线运动时克服的力 =273.714N
P=F·V
=273.714·0.25
=68.42
P电机=P·K/效率
效率：传动过程中产生的损耗（驱动传动部分所需要的基础功率）
K：安全系数 （小负载2-3，大负载4-10）
=68.42·4/0.75
=364.9W
效率：轴承（对） 0.95
减速机0.9
滚珠丝杆0.98
梯形丝杆0.4-0.6
蜗轮蜗杆0.2-0.4 不确定
同步带：0.9
工况系数：海拔、工作制、环境温度、启动系数
24H
8H
16H
24H
0.95的15次方
0.46
皮带材质
PVC整体防静电处理 聚氯乙烯 -10-80度 工业 烟草 物流 包装 便宜
PU 聚氨酯 优力胶 -20-80 耐油性好一点 粮食，工业 ，果蔬肉类
PE 聚乙烯 100度 无d分解后无d 食品 医药
橡胶皮带 -15 -130 户外 便宜 强度高 矿山冶金煤炭沙场 重型运输 摩擦力大
硅胶皮带 -70-280度 航天化工 冶金 电气绝缘
不沾
贵
皮带支撑
钣金 低速轻载
型材 低速轻载
滚筒 高速重载 成本高
混合支撑 滚筒 钣金 中速中载 性价比

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