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难搞,翻转类偏心机构的扭矩如何计算?请各位大神指教

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发布时间: 2023-12-18 14:57

正文摘要:

本帖最后由 小蜗牛zp 于 2023-12-18 16:58 编辑 我这边有个翻转机构,3个半圆轴瓦共用一个翻转机构,1、2.5吨(重心与轴心同心)2、2吨(重心在轴心下方40mm)3、1.5吨(重心在轴心下方70mm),这样的机构咋计算 ...

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k101 发表于 2024-3-4 14:07:49
DaedraMech 发表于 2023-12-19 17:02
负载需要的驱动力矩可以简单地分为三部分:一部分用来抵抗负载的惯性以达到一定转速,一部分用来克服其重力 ...

很棒,感谢
机九零 发表于 2023-12-20 10:03:46
DaedraMech 发表于 2023-12-19 17:02
负载需要的驱动力矩可以简单地分为三部分:一部分用来抵抗负载的惯性以达到一定转速,一部分用来克服其重力 ...

学习了,厉害
小蜗牛zp 发表于 2023-12-20 09:35:08
DaedraMech 发表于 2023-12-19 17:02
负载需要的驱动力矩可以简单地分为三部分:一部分用来抵抗负载的惯性以达到一定转速,一部分用来克服其重力 ...

大佬,M2我不需要放安全系数吗?

点评

要是觉得对几何参数、质量属性没太大把握自然可以给系数,我只是平时习惯都放最后给  发表于 2023-12-20 09:52
siralop 发表于 2023-12-19 21:29:04
小蜗牛zp 发表于 2023-12-19 09:03
主要是解决这个问题的同时咱能跟着学习一下,不然搞的知其然不知其所以然,以后再遇到类似的问题咋整啊, ...

这个中专的汽车专业标配,去当地找一找,减速器一般是可以自锁,估计是蜗轮蜗杆的
cc851 发表于 2023-12-19 20:47:55
最近我也要弄这种,不过我的工件只有400kg
小蜗牛zp 发表于 2023-12-19 18:27:24
DaedraMech 发表于 2023-12-19 17:02
负载需要的驱动力矩可以简单地分为三部分:一部分用来抵抗负载的惯性以达到一定转速,一部分用来克服其重力 ...

很详细,非常感谢,手下我的膝盖吧,大神
285916325 发表于 2023-12-19 18:00:39
DaedraMech 发表于 2023-12-19 17:02
负载需要的驱动力矩可以简单地分为三部分:一部分用来抵抗负载的惯性以达到一定转速,一部分用来克服其重力 ...

虽然看不懂,但是可以点赞!
DaedraMech 发表于 2023-12-19 17:02:46
负载需要的驱动力矩可以简单地分为三部分:一部分用来抵抗负载的惯性以达到一定转速,一部分用来克服其重力(如果有偏心),还有一部分用来克服各运动副摩擦。
接下来以你这里面2t,偏心40mm的情况为例,第一部分可以应用M=Jα。
转动惯量J可以在网上找到很多计算公式,但在SW里直接计算要快得多。此外J与转轴的位置密切相关,因此我们可以在转轴上建立坐标系来考察特定轴上的转动惯量。如图所示,我们很方便地得到了负载相对转轴的转动惯量为238.14kg·m^2(必须注意,转动惯量由积分得来,即使我使用了与你相同的质量和质心位置,只要质量的分布不同,转动惯量的结果就可能差很多,所以你不能直接拿我这里的数据套用到设备中)

角加速度α则与你的工况相关,假设这个设备需要在2s内把负载加速到0.5转/秒,
那么α=Δω/Δt=2π·0.5/2=1.57rad/s^2。
负载如果不偏心,各运动副也十分光滑,那么就直接有M1=Jα=238.14×1.57=374Nm,通过motion仿真也得到同样的结果:

对于第二部分,由于负载偏心,我们驱动动质心升高时要克服重力做功,如图所示,这部分重力矩的变化规律比较容易得出:

即M2=mg·e·sinθ=mg·e·sinωt=2000×9.8×0.04×sinωt=784sinωt,且易知θ=90°时力矩最大,为784Nm,通过motion仿真也窥见M1、M2叠加后的力矩变化规律:

最后,摩擦力矩M3不必算出,而是可以通过机械效率(如减速机样本中的数据、各种标准件的传动效率经验表)涵盖这部分,我们假设机械效率为60%,那么合力矩M=M1+M2+M3=(M1+M2max)/0.6=(374+784)/0.6=1930Nm,通过motion仿真也可以得到三者叠加后的力矩变化规律:

而如果你最终选择了一款1:160的减速机,取个工况系数K=1.2,那最终需要的输入力矩就是Mi=1.2×M/160=19.47Nm。

点评

第三部分选的太保守了,一般滚动轴承摩擦系数可选取0.005-0.02,电机减速机的机械效率普通的是85%,蜗轮蜗杆是65%  发表于 2024-1-2 09:42
嗐~基本功啦❛‿˂̵✧  发表于 2023-12-19 21:03
SW玩得溜啊  发表于 2023-12-19 19:04
小蜗牛zp 发表于 2023-12-19 13:29:27
LiNing_jrjub 发表于 2023-12-19 09:31
没有转速要求,没有旋转精度要求,那么就随便搞了
第一种情况不偏心,理论上让你家老母鸡用嘴啄一下也能让 ...

那这种的应该要怎么计算呢?

点评

不用算,也没法算,摩擦力你怎么算嘛,和你装配精度轴承精度都有很大关系的,总之扭矩肯定小于偏心的情况 你把偏心的情况算明白就可以了。 偏心的都能转,你这不偏心的肯定也能转  发表于 2023-12-19 13:49

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