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标题: 最近在设计一套机动辊道，减速电机选用的疑惑 [打印本页]

作者: 打磨村 时间: 2012-3-5 18:51
标题: 最近在设计一套机动辊道，减速电机选用的疑惑
最近在设计一套机动辊道，就是一排轴，轴两端有两个轮子，重物在轮子上运动，运动速度20m/min，轮子直径160mm，驱动装置用的减速机-链传动，重物的质量大概有50t，一共9根轴来承重，即18个轮子承重，我计算出的电机功率最多2.2kw就足够了，但是一同事打听一家做行车的企业，说是电机要6kw，怎么会差这么大？

我的计算思路是先计算每个轮子上所受到的摩擦阻力，然后18个轮子相加，最后用总的摩擦阻力乘以速度，得出实际需要的驱动功率，再除以相应的效率，得出也就1.6kw左右，望高手指明过程中的错误，谢谢

作者: LIAOYAO 时间: 2012-3-5 19:42
轮子上所受到的摩擦阻力是如何取摩擦系数的？

想想看吧！

作者: 梦之译 时间: 2012-3-5 20:02

LIAOYAO 发表于 2012-3-5 19:42
轮子上所受到的摩擦阻力是如何取摩擦系数的？

想想看吧！

请教下，滚动摩擦，一般摩擦系数取多少？

作者: 曼查的鲁达 时间: 2012-3-5 20:17
应该不是滚动摩擦吧？

作者: 打磨村 时间: 2012-3-5 20:19

曼查的鲁达发表于 2012-3-5 20:17
应该不是滚动摩擦吧？

是滚动啊，减速机带动轴以及其上的轮子滚动，轮子靠摩擦力带动箱体运动，这不是滚动摩擦吗？

作者: 打磨村 时间: 2012-3-5 20:25

LIAOYAO 发表于 2012-3-5 19:42
轮子上所受到的摩擦阻力是如何取摩擦系数的？

想想看吧！

我看机械设计手册第2册滑动摩擦那一节里有滚动摩擦系数这一概念a，钢与钢是0.0002-0.0004m，然后根据公式a=M/Fn,求出M，然后感觉M=F*R求出沿箱体运动方向上的阻力，有问题吗？

作者: LIAOYAO 时间: 2012-3-5 20:42

打磨村发表于 2012-3-5 20:25
我看机械设计手册第2册滑动摩擦那一节里有滚动摩擦系数这一概念a，钢与钢是0.0002-0.0004m，然后根据公式 ...

{:soso_e113:} 差别就是在这里。还真被俺猜准了。

再去翻翻手册，摩檫面的说明是咋样的？想想实际的物件又是咋样的。

祝您好运！

作者: xuechaoqun 时间: 2012-3-5 21:50
算是可以算，只是你提供的条件参数不全啊，
要算就要先设定一些参数
假设：
1.减速机输出转速n=20/（D*л）=20/（160×10^-3x3.14）≈40rpm/min
设电机为4级电机，50HZ时额定1400转，减速机减速比为i=35.

2.滚轴与重物间的磨擦系数u=0.05
重物的磨擦力F=μm•g=0.05×50x10^3×9.8=2.45x10^4[N]
负载转矩TL=F•D/9•η=(2.45x10^4×160×10^-3)/(9×0.9)=484[N•m]
此负载转矩为减速箱输出轴的数值，因此需换算成电机输出轴的数值。
电机输出轴的必要转矩TM
TM=TL/i•ηG=484/(35×0.66)=21[N•m]
（减速箱的传导效率ηG=0.66）
按使用电源电压波动（220V±10%）等角度考虑，设定安全率为2倍。
21×2=42[N•m]
P=TM•n/9550=42x1400/9550=6.16KW
随便算的，算的也不全，只能做为参考。
重点在滚轴与重物取的磨擦系数，这个取值不同，计算结果会差别很大。

作者: 打磨村 时间: 2012-3-6 09:54

xuechaoqun 发表于 2012-3-5 21:50
算是可以算，只是你提供的条件参数不全啊，
要算就要先设定一些参数
假设：

对啊，关键是摩擦系数，不明白你为什么取那么大？这个有依据吗？

作者: wangdong 时间: 2012-3-6 10:43
你算的是运行时的数据，那启动的数据呢？

作者: 打磨村 时间: 2012-3-6 13:17

wangdong 发表于 2012-3-6 10:43
你算的是运行时的数据，那启动的数据呢？

启动时还会比运行时大好几倍吗？

作者: 打磨村 时间: 2012-3-6 13:19

xuechaoqun 发表于 2012-3-5 21:50
算是可以算，只是你提供的条件参数不全啊，
要算就要先设定一些参数
假设：

我只是不明白你是怎么出来这么大的啊，我从设计手册上查到的跟你有一个数量级的差别啊

作者: 寂静天花板 时间: 2012-3-6 15:18
这就跟自行车后轮为什么向前滚动一个道理,轮子主动,所以是静摩擦力。

作者: liuxiaozhou 时间: 2012-3-6 15:42
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: 打磨村 时间: 2012-3-6 18:07

寂静天花板发表于 2012-3-6 15:18
这就跟自行车后轮为什么向前滚动一个道理,轮子主动,所以是静摩擦力。

谢谢，我再去学习一下，没注意到这一点

作者: 打磨村 时间: 2012-3-6 18:08

liuxiaozhou 发表于 2012-3-6 15:42
楼主－－保险用７．５－－－１１ＫＷ之间

这么大？不过阿联酋电很便宜，估计人家不觉得浪费

作者: 烁烁 时间: 2012-3-6 19:40
你算的是运行时的数据，那启动的数据呢？

作者: zyz4190 时间: 2012-3-6 19:46
要考虑加工安装精度和启动时的扭矩，是不是频繁启停等因数等，2.2KW肯定偏小！

作者: 打磨村 时间: 2012-3-6 20:13

zyz4190 发表于 2012-3-6 19:46
要考虑加工安装精度和启动时的扭矩，是不是频繁启停等因数等，2.2KW肯定偏小！

没有频繁启停，棍子一直在转，砂箱在上面运动

作者: 泰隆减速机13921 时间: 2012-3-6 20:36
这个计算式很复杂的，而且不一定很准确的，建议查设计手册，取摩擦系数的经验值

作者: oscar30000 时间: 2012-3-6 21:18

xuechaoqun 发表于 2012-3-5 21:50
算是可以算，只是你提供的条件参数不全啊，
要算就要先设定一些参数
假设：

不好意思，直接启动是没有问题的。
取电机7.5KW，额定扭矩产生的加速度约为3.6>0.33，直接驱动是没有问题的，不好意思！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

作者: 沈石头 时间: 2012-3-7 09:07
有个相似工况，原滚动摩擦系数是0.0002m，但是考虑工况中存在滑动摩擦的情况，系数放大至0.0008m,参考来自轧钢机械的夹送辊设计，建议参考这方面资料。工况也是输送托辊靠辊子滚动送料。

作者: zjnyxhlove 时间: 2012-3-7 10:33
最终归结到滚动摩擦与滑动摩擦的区别问题。

作者: 意可机电 时间: 2012-3-7 12:41
p=安全系数*umg*v/效率，对吗

作者: 十年一梦 时间: 2012-3-7 13:26
　美国人讨论摩擦系数的贴子：

proejuan (Mechanical) 8 Feb 07 9:47
What is the coefficient of friction for calculate the pull force in a rail car?

civilperson (Structural) 8 Feb 07 10:55
Steel on steel ranges from: High of 0.78 to Low of 0.05.  Use of sand box required on slippery surfaces such as leaves, oil, & ice.  Use 0.25 for design purposes, (2% maximum grade).

wiktor (Structural) 14 Feb 07 15:41
Typically 0.005 i.e 5 lbs per 1000 lbs.You can find more details here:
https://atiam.train.army.mil/soldierPortal/atia/adlsc/view/public/7489-1/fm/4-01.41/chap10.htm#tab10-1

harrisj (Automotive) 8 Mar 07 10:38
At a mu of .005, a 100-ton locomotive will achieve a drawbar pull of 1000 lbf. That's not much of a train.
The loco won't even make it up a 0.5% grade on its own, let alone pull anything else up it.
Something wrong here. Civilperson's numbers look more realistic, although I've never come across as high as 0.78 before.

civilperson (Structural) 8 Mar 07 11:29
   Two different questions have been answered in the above postings.  The rolling resistance of a towed rail car is given as an average by witkor, the tractive effort as a drawbar pull by a locomotive is given by civilperson and harrisj.  The Army Manual cited by witkor has both answers. The STE, (starting tractive effort), is given as 0.3 to 0.2 with .25 as a design value and the CTE,(continuous tractive effort), is half of the STE.

作者: 于小涛 时间: 2012-3-7 15:31
我觉得是否可以先用一个3KW的电机，试上8小时，再观察发热程度和实际较果，这样比算公式快多了。

作者: wayyhlp 时间: 2012-3-7 15:57
货物被压成18个微观的小坑了吧？这就不能用那个摩擦系数了再者货物开始运动的时候有加速度启动阻力比运行阻力要大

作者: 青木飞扬 时间: 2012-3-7 16:25
机械这块计算好的东西部见的就正确，很多加工装备的误差还有物体的误差都会影响到的。我就碰到这样的问题

作者: 成形极限 时间: 2012-3-8 17:41
这个要算加速度，考虑电机负荷曲线等因素的。理论功率是平稳载荷的，动载或加载条件下和电机的允许负荷要有一个平衡过程

作者: 天狐空幻 时间: 2012-5-6 16:19
这个问题难嫩

作者: 天狐空幻 时间: 2012-5-6 16:24
没事想想我画个图看看

作者: 天狐空幻 时间: 2012-5-7 09:56

xuechaoqun 发表于 2012-3-5 21:50
算是可以算，只是你提供的条件参数不全啊，
要算就要先设定一些参数
假设：

负载转矩TL=F•D/9•η=(2.45x10^4×160×10^-3)/(9×0.9)=484[N•m]
5 V& w5 f! \* U6 l此负载转矩为减速箱输出轴的数值，因此需换算成电机输出轴的数值

想问下这个公式里面的那个 9 是什么意思，η=0.9 这个应该是传动效率吧？

作者: 天狐空幻 时间: 2012-5-7 11:03
我明白那是什么意思了其实就是个滚{:soso_e101:}轮架使用九个电机进行驱动对吧哎呀郁闷死我了终于明白了

作者: 猫王001 时间: 2012-5-7 13:19
我认为这个应该取滑动磨擦因数，

作者: 不见不散2619 时间: 2012-5-8 13:35
想想

作者: 泰隆减速机13921 时间: 2012-5-16 21:11
关键是摩擦系数的选取上，一般分不清的时候都是取比较保守的

作者: zzkczyljx 时间: 2012-5-17 09:35

xuechaoqun 发表于 2012-3-5 21:50
算是可以算，只是你提供的条件参数不全啊，
要算就要先设定一些参数
假设：

S$ Q& t0 W/ f
负载转矩TL=F•D/9•η=(2.45x10^4×160×10^-3)/(9×0.9)=484[N•m]
这个公式里”9“是什么？是不是写错了？

作者: zzkczyljx 时间: 2012-5-17 09:45

xuechaoqun 发表于 2012-3-5 21:50
算是可以算，只是你提供的条件参数不全啊，
要算就要先设定一些参数
假设：

记得转矩好像是T=FxD/2xη

作者: 8020 时间: 2012-8-7 16:00

打磨村发表于 2012-3-6 09:54
对啊，关键是摩擦系数，不明白你为什么取那么大？这个有依据吗？

《机械设计手册》吴宗泽 17章里面有说滚动摩擦系数μR=f/r （其中：f:滚动摩擦力臂，r：滚轮半径）
英格索兰、eepos滑车（装有轴承的尼龙滚轮对铝合金导轨）μR分别为0.01、0.005
(, 下载次数: 144)

作者: cj805932731 时间: 2012-8-8 08:22
高手在哪里

作者: njcjgyl 时间: 2012-8-20 12:42

梦之译发表于 2012-3-5 20:02
请教下，滚动摩擦，一般摩擦系数取多少？

滚动摩擦一般取0.05

作者: njcjgyl 时间: 2012-8-20 12:44
这个还要根据你的速度，和齿轮的传动比来确定的

作者: njcjgyl 时间: 2012-8-20 21:24
系数不一样算下来的数值也不一样的

作者: xiaoniuqq 时间: 2012-12-16 12:44
有这方面成功的案例，经验丰富的高手么？

作者: earthling1983 时间: 2013-12-5 13:00
多谢分享，学习一下！

作者: lk17859415 时间: 2013-12-5 15:19

打磨村发表于 2012-3-5 20:19
是滚动啊，减速机带动轴以及其上的轮子滚动，轮子靠摩擦力带动箱体运动，这不是滚动摩擦吗？

启动时应按滑动摩擦算吧

作者: 破坚阵 时间: 2013-12-18 15:47
学习下涨涨经验

作者: 无情、无我 时间: 2014-7-31 17:33

天狐空幻发表于 2012-5-7 11:03
我明白那是什么意思了其实就是个滚{:soso_e101:}轮架使用九个电机进行驱动对吧哎呀郁闷死我了终于 ...

那按你说的也应该是除以18啊？你看呢F*D/2才是单个的啊

作者: 无情、无我 时间: 2014-7-31 19:25

xuechaoqun 发表于 2012-3-5 21:50
算是可以算，只是你提供的条件参数不全啊，
要算就要先设定一些参数
假设：

大侠，能给说说TL=F•D/9•η这个为什么除以9吗？我感觉应该除以2啊，或者要是每个轴都有电机那应该除以18啊？

作者: 深圳中瑞机械手 时间: 2014-7-31 21:27
参考来自轧钢机械的夹送辊设计

作者: 混子有名声 时间: 2022-5-12 20:25

xuechaoqun 发表于 2012-3-5 21:50
算是可以算，只是你提供的条件参数不全啊，
要算就要先设定一些参数
假设：

负载转矩 F*D/2吧？

作者: wmk312088846 时间: 2022-5-18 10:26
这个应该有成熟的厂家吧

作者: 福兰卡叔叔 时间: 2022-5-28 16:38
保守计算，滚动摩擦系数取0.1

作者: 驱蚊器86 时间: 2022-5-30 16:30
这么重的东西，加速力比匀速驱动力大太多吧

作者: 1027726686 时间: 2022-5-30 18:19
滑动摩擦，摩擦系数取0.1-0.15。

作者: cumtbm02 时间: 2022-6-8 13:12
计算过程没问题，就看各处系数选择了

作者: spinachzwx 时间: 2022-6-8 17:42
感谢各位分享

作者: 陈星河 时间: 2024-4-26 17:15
车轮驱动力矩（启动力矩）是克服摩擦力矩和提供加速的力矩之和，其中摩擦力应该包括静摩擦力（用静摩擦因素计算）和滚动阻力（滚阻系数计算）。楼主所查的滚动摩擦系数a我猜大概率指的是滚阻系数（有量纲）。滚阻力很小，所以大多情况下不参与计算，但在特定情况下，如高速运动或者表面粗糙的路面上，滚动阻力也可能会对车辆的性能产生影响，需要加以考虑。

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