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关于惯量计算的亲身经历

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1#
发表于 2023-2-3 12:31:23 | 只看该作者 | 只看大图 回帖奖励 | 倒序浏览 | 阅读模式
最近在忙着做伺服电机选型计算。

上学时的物理科上,我都是在睡大觉。作业都是抄同学的。会考时是让别人给我传答案的。然后我就这样过来了。

这几天,因为公司新来了一位领导,在做机械设计评审时,要求我们出局电机计算的详细步骤。于是,我就懵了。然后就是各种翻书,查资料,翻资料,打电话问等等。
第一天,我计算出了需要的速度,需要的转速,然后计算出了扭矩。这些很简单的。

需要的速度一般就是客户要求在多长时间内完成动作,然后根据行程就可以求出速度了。然后根据速度再套公式可以求出需要的转速。这里要注意单位换算。之前我也是不会这些公式的。后来也是找人问,上网查资料才慢慢的会的。当我会了之后,我才发现,这些都是初中课本上的知识。

之后是计算加速度。这里就有一个问题,那就是计算加速度的加速时间。刚开始我按1秒来算。后来领导说太慢了。然后我又按0.2秒来算,领导又觉得太快了。说是这么快的加速度,成本太高了。后来就按照0.5秒来算了。算完发现,0.5秒加速度也不妥当,因为行程太短了。然后又按照0.2秒来算了。这样反反复复的,一天时间就过去了。

这里重点说说第二天的事情。那就是关于电机惯量的计算。

刚开始我听说惯量问题,自己也是一头雾水,甚至还有点害怕。因为之前面试时,面试官问我会不会计算惯量,我就不会。最终被刷下来啦。今天又面临了这个问题。觉得自己可能搞不好。

这里要提到2个同事。A同事学历高,懂的多,有问题去问他,百分之八十能搞定。B同事技术能力不咋地,也不喜欢钻研,但是爱记笔记。有些东西有些公式他那里有,有些资料他那里也有,但是有一个地方出现了错误,他也没有能力改过来。有地方出现问题了,他也不知道该咋办。一些公式演变他也不会搞。就是这样的一个同事。

刚开始我找的是A同事,在套入几个公式后,感觉很不理想。他后来看了一下我的机构(下面有简图),建议我把齿轮直径改成一样的。原来的直径是1比1.35的。直径一改,其它参数也会有变化的。只是我这个小白,没有在第一时间重新进行计算,于是就遇到各种数据不对劲。浪费了半天时间。后来A同事说,可能这个惯量还和减速机有关系。我想着,减速机要是1比1的话,应该影响不大,就先不管他了。

下午我找到B同事,B同事就拿出他的笔记给了我一个公式截图(下图)我刚开始很高兴,还说他的公式很靠谱。但是仔细一看才发现,上下两个公式一摸一样。我去找B同事,B同事也是很纳闷,他说他当时就是记录一下,记录完就完事了,今天要不是我发现,他压根就不清楚。我听后瞬间头大。
不过,B同事倒是给了一个提示,那就是要考虑减速机的因素,而且减速机对惯量的影响还是比较大的。

后来我又翻书查资料,后来用了一个笨办法,就是将活动部分的重量添加到齿轮上,算出齿轮的惯量,然后再计算齿轮和电机之间的惯量。这里再次忽略了减速机的因素。结果还是相差很大。
昨天下午,我又找到了很多公式。在各个公式中我才发现之前B同事给我的公式底档。我发现应该是另外一个公式(下图)之后就代入公式中的各项参数计算出了最终结果。这个时候B同事又冒出一句,机械效率百分之十。

整个惯量计算让我累死了很多脑细胞。因为惯量有很多种情况,各种情况的惯量不一样。然后还有减速机的影响因素,机械效率的影响因素等。在这里有一点要注意,惯量和滑动摩擦系数没有关系。

最后能够把结果计算出来,选择好电机,也是很让人欣慰了。这里,我突然觉得,要是当年的物理课好好学习的话,今天也不至于这么累吧。另外,平时还是要多多的积累,物理公式推导演变的也要多记记。这样对自己的以后会很方便。

附上文件种说的各种图,欢迎行家来指教。

已知负载10KG,移动机构重量10KG,减速比是1比20,齿轮直径是48MM.电机是100W的电机的惯量是0.035千克每平方厘米。





微信图片编辑_20230203100811.jpg(8.71 KB, 下载次数: 325)

我的机构简图

我的机构简图

微信截图_20230203115600.jpg(43.11 KB, 下载次数: 313)

B同事给的公式

B同事给的公式

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我后来发现的公式

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发表于 2023-2-3 12:38:58 | 只看该作者
好贴,楼主用心了
3#
发表于 2023-2-3 12:56:42 | 只看该作者
机械计算用MathCAD,事半功倍。
惯量计算的本质是能量守恒定律,从这个基点出发,问题会变简单。

点评

帮忙提供一下math CAD 发表于 2023-2-6 10:26
4#
发表于 2023-2-3 13:26:23 | 只看该作者
最近也在经历,以前没好好学,最近在看资料学习,感觉还是有点懵的,涉及的资料太多,查找也有困难

点评

可以来必威体育网址里提问哦。 发表于 2023-2-3 17:48
5#
发表于 2023-2-3 13:41:41 | 只看该作者
还得努力
6#
发表于 2023-2-3 13:43:37 | 只看该作者
齿轮/同步轮等圆饼状的计算公式应是1/2WR2吧,即1/8WD2
7#
发表于 2023-2-3 13:54:50 | 只看该作者
之前有好好学过,有段时间没用又忘了
8#
发表于 2023-2-3 14:33:48 | 只看该作者
最多理解1下午 明天不用又忘记了 这咋整....................

还是不理解这里面的原理

你们材料力学 能不能吃透 我是研究了半天 还是一窍不通
9#
发表于 2023-2-3 14:39:05 | 只看该作者
看了半天,还是没搞清楚你到底学会没有?
我只记得物体惯量公式dm*r*r,其它计算惯量的公式一个都不记得。
计算惯量是很简单的事情,哪里需要记那么多公式,不过记性好当然更好。
10#
发表于 2023-2-3 14:46:36 | 只看该作者
惯量计算还是很有学问的。提醒楼主要是遇到旋转中心和质心不一致的情况,那么总惯量还要加上偏离质心的惯量。希望楼主少踩一个坑

点评

非常感谢你的提醒。不同形式下,惯量的计算方式是不同的。 发表于 2023-2-3 17:55
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