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标题: 图示机构的驱动扭矩该怎么计算 [打印本页]

作者: yuands 时间: 2018-8-7 15:44
标题: 图示机构的驱动扭矩该怎么计算
轴上可以认为几乎没有负载，3根轴都是轴承座支撑，轴与轴通过联轴器联接，电机通过一端的同步轮驱动，使所有轴一起旋转90度，过3秒在转回来，如此往复，轴径20mm长750mm，材料45号钢，这个该如何计算需要的驱动扭矩呢？希望大佬们指点一二，谢谢

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作者: 只有快乐 时间: 2018-8-7 16:37
主要是匹配一下转动惯量，负载和电机有推荐的比值，核算一下就好，其实这个机构比较简单，参考一下以前的就可以了。

作者: siterkiso 时间: 2018-8-7 16:39
我感觉和一根轴没什么区别。可以设想成一体

作者: 红叶谷 时间: 2018-8-7 16:54
要用刚体绕定轴的转动微分方程吧，往复旋转需要考虑角加速度然后确定转矩再根据工作情况确定系数K。我最近在做反应轮平衡，我是按这个过程做的

作者: guobiao1988 时间: 2018-8-7 16:57
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作者: yuands 时间: 2018-8-7 18:06

只有快乐发表于 2018-8-7 16:37
主要是匹配一下转动惯量，负载和电机有推荐的比值，核算一下就好，其实这个机构比较简单，参考一下以前的就 ...

这个从理论上（所有轴都同心）讲是不是只要算出所有轴承转动需要要克服的摩擦力然后再乘以摩擦力到旋转中心的距离（轴承半径）就是需要的最小扭矩？

作者: yuands 时间: 2018-8-7 18:09

siterkiso 发表于 2018-8-7 16:39
我感觉和一根轴没什么区别。可以设想成一体

主要考虑到几根轴存在不同心的情况，不知道这个阻力该怎么计算

作者: yuands 时间: 2018-8-7 18:25

红叶谷发表于 2018-8-7 16:54
要用刚体绕定轴的转动微分方程吧，往复旋转需要考虑角加速度然后确定转矩再根据工作情况确定系数K。我最近 ...

转动微分方程？这么高级吗？表示不懂

作者: 五99288304 时间: 2018-8-7 19:06
克服摩擦力的转矩+加速度转矩就是整个驱动系统需要的转矩，轴承座不同心，可以乘以安全系数

作者: yuands 时间: 2018-8-7 19:12

五99288304 发表于 2018-8-7 19:06
克服摩擦力的转矩+加速度转矩就是整个驱动系统需要的转矩，轴承座不同心，可以乘以安全系数

请问摩擦力转矩计算公式是不是：3根轴总质量*g*0.002*轴承半径0.002轴承摩擦系数

作者: 远祥 时间: 2018-8-7 19:56
首先要知道同步带轮的负载，再要知道两个同步带轮的直径是否相同，如果不同要计算出传动齿差值比，最后通过计算出的旋转扭矩来反推出电机所需的转矩。

作者: yuands 时间: 2018-8-7 20:38

远祥发表于 2018-8-7 19:56
首先要知道同步带轮的负载，再要知道两个同步带轮的直径是否相同，如果不同要计算出传动齿差值比，最后通过 ...

同步带轮负载应该怎么算？两个同步带轮的直径是一样的都是40

作者: 晓昀 时间: 2018-8-7 23:31
单根轴没有负载的情况下，其驱动扭矩=转动惯量*角加速度（3秒钟角速度的变化量）；三根轴用3个联轴器连接起来，把这三根轴当做一个刚性轴来考虑还是分三段来考虑？都是值得思考的问题，因为轴比较细，三根接起来还比较长。

作者: yuands 时间: 2018-8-8 09:28

晓昀发表于 2018-8-7 23:31
单根轴没有负载的情况下，其驱动扭矩=转动惯量*角加速度（3秒钟角速度的变化量）；三根轴用3个联轴器连接起 ...

驱动扭矩=转动惯量*角加速度，这驱动扭矩算出来就是所谓的加速转矩吗？电机额定扭矩要大于加速转矩+摩擦转矩，就可以了吧？

作者: 指尖年华 时间: 2018-8-8 09:55
学渣表示这么专业的状况搞不定啊，我们多是在原来的基础上优化，降低研发风险，新开发的一般都会做样机

作者: 晓昀 时间: 2018-8-8 13:08

yuands 发表于 2018-8-8 09:28
驱动扭矩=转动惯量*角加速度，这驱动扭矩算出来就是所谓的加速转矩吗？电机额定扭矩要大于加速转矩+摩擦 ...

你先计算出来看看结果。你这个题目和单根轴有点差别，轴太长，不知道刚性怎么样？

作者: 章_hypo 时间: 2018-8-8 16:34
两个同步轮转动惯量，同步带转动惯量，轴转动惯量，轴承转动惯量，联轴器转动惯量等等所有静态转动惯量和，加速度转动惯量，减速度转动惯量，电机轴转动惯量，轴承摩擦转动惯量，求和之后，就可以算出需求转动惯量了，就可以算出气动转矩了。。。。嘿嘿

作者: 来去随心 时间: 2018-8-8 17:10
将轴上所有的零件的转动惯量算出来，通过常规的惯量计算公式可得之和，然后计算一下你的整体的角加速度是多大，转动惯量与角加速度的乘积即为所求力矩了。

作者: quegfeng 时间: 2018-8-8 17:20
本帖最后由 quegfeng 于 2018-8-8 17:23 编辑

先简化一下传动结构：就是一个电机加一级同步带减速减速比i，驱动传动轴A，轴上负载B,求所需电机扭矩。
现该机构已知如下：传动轴质量M1,直径为r1，传动轴上负载质量M2,传动轴整个摩擦系数μ1,传动轴额定转速n1 ，电机启动到传动轴额定转速时间t1,同步带减速比为i.电机惯量Jw
机构主要要克服摩擦力矩和启动时的惯性力矩。现按加速时所需最大力矩求所需驱动力矩T
T=Tf+T0 ;Tf为摩擦力矩，T0为惯性力矩
Tf=μ1*M1*g*r1
T0=(J1+J2 )* ɑ1
其中J1传动轴惯量，ɑ1传动轴角加速度ɑ1=2*π*n1/(60*t1)，J2为负载惯量
J2=M2*(A/2π)2
其中A为皮带主动轮转一圈或者齿轮转一圈负载的行程
假定安全系数为S,系统传动效率为η,
所以折算到电机所需启动力矩T0=T*S/i/η

嗯，应该式这么算

作者: yuands 时间: 2018-8-8 18:48

章_hypo 发表于 2018-8-8 16:34
两个同步轮转动惯量，同步带转动惯量，轴转动惯量，轴承转动惯量，联轴器转动惯量等等所有静态转动惯量和， ...

需要算这么多吗？有些很小的可以忽略吧

作者: yuands 时间: 2018-8-8 18:54

quegfeng 发表于 2018-8-8 17:20
先简化一下传动结构：就是一个电机加一级同步带减速减速比i，驱动传动轴A，轴上负载B,求所需电机扭矩。
现 ...

J2的计算公式没看懂，在哪能找到？还有你结尾笑是什么意思？很诡异

作者: 11569 时间: 2018-8-8 23:54
附件转动惯量计算公式

作者: quegfeng 时间: 2018-8-9 08:54

yuands 发表于 2018-8-8 18:54
J2的计算公式没看懂，在哪能找到？还有你结尾笑是什么意思？很诡异

这个是公式，来源不知道，也许是经验公式。
相同的计算滚珠丝杠负载加速时的惯量公式差不多
J=M*(P/2*PI)^2 P为导程这个在各大丝杠手册里面都可以找到

作者: yuands 时间: 2018-8-9 09:51

quegfeng 发表于 2018-8-9 08:54
这个是公式，来源不知道，也许是经验公式。
相同的计算滚珠丝杠负载加速时的惯量公式差不多
J=M*(P/2*P ...

好的谢谢了

作者: yuands 时间: 2018-8-9 09:56

quegfeng 发表于 2018-8-9 08:54
这个是公式，来源不知道，也许是经验公式。
相同的计算滚珠丝杠负载加速时的惯量公式差不多
J=M*(P/2*P ...

但是我这个情况是电机通过同步轮带着轴转一定角度再转回来，在整个过程中，负载也是跟着轴摆动一定角度在摆回来，没有轴向位移，J2怎么算？

作者: quegfeng 时间: 2018-8-9 12:21

yuands 发表于 2018-8-9 09:56
但是我这个情况是电机通过同步轮带着轴转一定角度再转回来，在整个过程中，负载也是跟着轴摆动一定角度在 ...

也是一样啊，如同丝杠，电机就转了一个角度，丝杠也没转一周，但行程是固定的，负载惯量还是这么算，只是角速度不一样而已

作者: 渠文秋 时间: 2018-8-9 20:19
这个对转矩的要求没有对惯量匹配的要求高

作者: 醉翁之意不在酒 时间: 2018-8-10 08:31
路过。。。。学习！

作者: OkBosch 时间: 2018-8-10 14:55

siterkiso 发表于 2018-8-7 16:39
我感觉和一根轴没什么区别。可以设想成一体

你试试2m多的细长轴加工

作者: 机械蛋挞 时间: 2018-8-10 22:35
学习，路过

作者: zhukaijie1 时间: 2018-8-12 20:51
是的，摩擦转矩+驱动转矩

作者: yuands 时间: 2018-8-13 09:35

zhukaijie1 发表于 2018-8-12 20:51
是的，摩擦转矩+驱动转矩

谢谢

作者: valiant_xin 时间: 2018-9-28 22:44
楼主这个问题解决了吗？最后是怎么计算的，我也有同样的问题

作者: valiant_xin 时间: 2018-11-15 16:34
这个最后怎么解决的？

作者: wangtonglu 时间: 2020-7-6 11:58
我只想知道加速时间怎么来确定在很多计算电机选型的时候都会需要求角加速度或者线加速度这个加速时间往往没法知道啊

作者: 去如风 时间: 2020-8-12 23:50
我也是求角加速度或者线加速度这个加速时间往往没法知道啊。。求大大告诉

作者: 0976/2018 时间: 2020-8-24 14:24

11569 发表于 2018-8-8 23:54
附件转动惯量计算公式

有没有不用威望下载的呀，都没有威望了

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