【傳動精講】這絕對是講的最好傳動系統教程，從零基礎到機械工程師！涵蓋所有傳動知識！帶你少走99%的彎路！ P15 - 14、凸輪分割器及電機的選型計算

大家好 我是清晨教育 周浩老師 今天的話我們來算一下 這個突輪分割器 它的一個選行 還有跟這個突輪分割器 下面的電極選行 那麼這個突輪分割器 它是帶動負載做旋轉運動的 對不對 那麼我們在計算選行的時候 其實我們主要是要算它的扭矩 算扭矩 那麼像這種負載做旋轉運動的 它扭矩怎麼算 應該是用慣量乘以角加速度 同學們 是用慣量乘以角加速度 那麼其中的話 角加速度 它是有一個專門的公式來算的 那麼就是這兩個公式 am乘以s分之2π 再乘以括號下 60倍乘以θ 然後上面就是360乘以n 反括的平方 對吧 那麼這個公式的話 它裏面的每一個字母 它們都代表什麼意思 那麼首先是 am 對吧 am的話 其實是通過查表 才知道的 首先我們來看到這一個圖片 這裏有三個曲線 對不對 變形 梯形 曲線 加速度 變形 正弦 曲線 加速度 然後在變形等數曲線的加速度 是不是 那麼我們再來看到這裏 它這裏是個高速輕負荷 中速重負荷 以及低速重負荷 對不對 那麼我們一般是用哪一個 我們一般是用中間 中速重負荷 我們一般是用中間這一個曲線 好 那麼用中間這個曲線的話 它這裏的話就有一個vm am jm以及qm這些值 對不對 那麼我們再來看到這裏的一個公式 這個公式這裏的話 它是不是就有一個am am 對吧 所以說如果說我們要算這個公式的話 am的值 我們就取正負5.53 但是一般都取正值 一般都取正值 好吧 好 那麼我們再來看到這個s s它代表的是公位數 就是分割數 對不對 那麼就比如說圖倫分割器 對不對 那麼它上面是8公位 是吧 所以說這個s它就是等於8 等於8 那麼再就是n n等於輸入者的轉速 就是說是我們電機的轉速 我們電機的轉速 然後θ是驅動甲 對吧 那麼我們驅動甲的話 老師之前也講過 是不是一般都是等於 70度 不一般都等於270度 對不對 通過動靜比來算這一個驅動甲 好 那麼這是加速度 這是較加速度 那麼慣量的話 慣量的話 其實就比較好算了 慣量的話 首先是這個轉盤 大的轉盤 它自身的一個慣量 對吧 然後再就是上面這些秩序的慣量 對吧 然後再就是這些 工件的慣量 對不對 把這三個的慣量加起來 就是他們的總慣量 是吧 我們再拿總慣量 然後再乘以較加速度 那麼就等於這裏所需要的一個扭矩 就等於這所需要的一個扭矩 好 OK 那麼等把慣量和扭矩 那麼等把慣量和較加速度算出來 然後再算扭矩之後 我們再通過TC等於θTS 分之360 TQMTTE 那麼TE的話 就代表我們算出來的一個負載扭矩 同學們 TE就代表我們算出來的負載扭矩 是不是 然後這個TC就是我們電機所需要的扭矩 那麼QM的值 從這裏也是可以查到同學們QM 這裏的話就是正負0.9 對吧 QM也可以查 然後360度 除以θTS θ其實都講S的公位數 是不是 好 那麼所以說這整個公式裏面的話 我們需要查哪些值 AM值大公位數值大 我們要算輸入者的轉速 是不是 然後的話再要選擇驅動槳 好 那麼公式明白之後的話 我們再來看到這裏的一個實際公框 這裏的話它的一個等分數是8等分數 分割數是8 然後節拍的話 老師設定這裏的一個節拍是6秒鐘 同學們 節拍是6秒鐘 然後需要停留5秒鐘 節拍6秒需要停留5秒 那麼它運動的時間就只有一秒鐘 運動的時間就只有一秒鐘 然後轉盤直徑是800毫米 採用的是606的鋁合金 對不對 然後轉盤厚度25毫米 那麼我們通過轉盤直徑 還有材料 還有它的厚度 是不是就可以算出轉盤的質量 對吧 我們先算體積 體積算出來之後的話 然後再乘以鋁合金2.7的一個密度 就得算質量 好 然後這裏載具的質量是每個載具 是1.5毫米 然後每個弓箭是0.5千克 不對 每個載具是1.5千克 每個弓箭是0.5千克 然後再載具 載具距離旋轉中心的距離是300毫米 對吧 所以說通過這些數據 其實慣例我們都可以把它給算出來 同學們 通過這些數據慣例 我們都可以把它給算出來 對吧 好 那麼我們第一步的話就來算驅動腳 同學們算驅動腳 那麼老師剛纔說了 靜止時間是5秒鐘 節拍是6秒鐘 那麼它旋轉時間就只有一秒鐘 是不是 所以說動靜比的話就是1比5 動靜比就是1比5 那麼它的驅動腳的話 按照動靜比來算的話 那麼就是360度 360度乘以1 1 6 那麼就等於60度 但是同學們有60度的驅動腳嗎 沒有60度的驅動腳 對不對 而且就算有60度的驅動腳 它太小了 那麼它的評述性很差很差的 所以說計算驅動腳 公共分析沒有60度的驅動腳 所以說 那麼我們怎麼來做到停5秒轉1秒 其實我們可以停電機 對不對 我們可以讓電機停下來 好 所以說我們可以使電機間歇運動 是不是 電機運行一秒鐘 停5秒鐘 同學們 電機運行一秒停5秒 是不是 那麼是不是就可以做到 靜止5秒 公分秒鐘 對不對 好 那麼我們再通過電機轉1秒停5秒 可以來算出它的一個轉速 轉速 我們圖輪風格器 它一般是我們電機轉一圈 電機輸入轉一圈 那麼我們整個圖輪風格器 它才轉動一下 對不對 那麼像八空位的 我們電機轉一圈 ok 這個圖輪風格器的話 它才轉45度 是不是 所以說我們節拍是6秒鐘轉一下 6秒鐘轉一下 那麼我們要停5秒鐘 是不是 所以說只有一秒鐘 讓我們電機來轉 所以說我們電機它的轉速 就是一轉每秒 同學們 電機的轉速就是一轉每秒 一轉每秒 所以說它的轉速的話 就是60轉 60轉每分鐘 對不對 所以說這裏的一個輸入軸轉速 也出來了 對不對 驅動腳也出來了 對吧 然後國務衛生員有am也有 所以說就可以直接來計算了 是不是 就可以直接來計算了 但是的話我們這裏的一個負載的話 其實並不是說只有這個腳加速度的 一個負載 是不是加速負載 我們也有勻速負載 對吧 勻速負載的話 那麼我們整個負載的一個鎮壓力 對於軸承所產生的一個摩擦力 對不對 對於軸承所產生的一個摩擦力 但是軸承的摩擦係數很小 0.002 所以說基本上是可以忽略不計的 基本上是可以忽略不計的 好 那麼至於還其他什麼外部負載 供應負載 其實這裏都沒有 都沒有 所以說這裏的話 我們是隻需要計算加速力矩 加速力矩 好 OK 我們通過我們算轉動灌量 灌量的話 首先我們來算轉盤的一個質量 對不對 那麼轉盤的質量的話 那麼它就是底面積乘高 再乘以密度 是吧 底面積乘高 再乘以密度 那麼就是0.8米 乘以3.14 然後再乘以0.025 因爲它的高是25毫米 然後再乘以密度2.7 這是它的一個質量 是吧 好 那麼它的質量的話 再乘以它的一個旋轉半徑 同學們 質量再乘以它的旋轉半徑 然後再乘以1 那麼它的半徑的話是800毫米 對不對 所以說這裏是乘以0.4的平方 同學們 這裏是乘以0.4的平方 然後再乘以1 那麼就等於轉盤它自身的一個 貫量 好 我們來算一下 那麼這裏的話就是0.8乘以3.14πr平方 πr平方 面積的話是πr平方 那麼這是0.4的平方 乘以3.14 OK重新算 0.4的平方乘以3.14 OK等於那麼多 再乘以0.025 這是高 這就等於體積 這個體積的話 它的單位是米的平方 然後再乘以2.7 OK 那麼就等於0.033噸 同學們 0.033噸 所以說它的重量的話是33.912千克 同學們 33.912千克 再乘以1000 OK好 那麼這就是它的質量 質量的話 再乘以它的旋轉半徑的平方 再乘以0.4 乘以0.4 好 再乘以0.5 OK 那麼它自身的慣例的話 就等於2.71 2.71 2.71千克 乘以米的平方 千克乘以米的平方 對不對 好 那麼轉盤的質量它就出來了 好 再是載具和 弓箭 它們的慣例好不好算 好 算 對不對 我們直接拿m1 m2加m3 就是2乘以 2乘以0.3的平方 對不對 那麼這就等於單個載具和弓箭的一個慣量 是不是 然後再乘以一個8 8 那麼就等於載具和弓箭的一個總慣量 對不對 那麼可能有同學會問我 他說爲什麼老是你這裏乘以1 這裏乘以1 而載具跟長運不成 因爲轉盤 它的質量是均勻分佈的 對不對 它在這整個轉盤之內 它的質量都是均勻分佈的 而載具和產品的話 它們是一點 它們和旋轉中心之間 它們是沒有質量分佈的 所以說它們不用成分低 所以說這樣算出來的話 一個總的慣量是4.16千克 乘以米的平方 同學們 總的慣量是4.16千克 乘以米的平方 所以說這個時候我們再來算 加速度 對吧 好 am那麼就取值5.53 是吧 5.53 然後公位數是8 轉速取值60 然後驅動腳取值是2.7 對吧 所以說我們就可以通過這個公式 來算它的腳加速度 那麼就等於7.68 同學們 7.68 那麼所以說這裏算出來一個總力矩 是31.94紐米 只不過它這裏是把它換算成千克米 換成千克力乘以米 所以說我們再乘以一個1.4的 安全係數 OK好 那麼我們這裏的一個力矩的話 就是4.5千克 乘以米的平方 對吧 好 那麼所以說託輪風格器它的一個 需求 8公位輸出力矩4.5千克乘以米的平方 驅動腳是2.270度 軸距至少160毫米以上 爲什麼 因爲我們這裏的話 它是有一個經驗值的經驗值 經驗值 就是說我們轉圓盤直徑除以5 那麼就等於我們的一個最小軸距 同學們這是一個經驗值 經驗值 就比如說你的轉圓直徑是300 對不對 300 那麼你的最小軸距的話 那麼它就除以一個5 OK 那麼就是60 對吧 那麼它就是60 它就是60 好 所以說我們再來選行 來選行 OK 我們來打開這個樣冊 然後我們打開這個樣冊 首先的話 這是一個df凸圓形的託輪風格器 對不對 好 然後我們通過剛纔 它直徑是不是可以先預選一個軸距 同學們 我們通過這個轉盤的800 我們轉盤是800毫米的一個直徑 對不對 那麼我們可以預選一個軸徑 那麼800除以5 那麼就是80 80最小軸距 OK 好 那麼我們再通過樣冊來選到df8 8 OK 好 那麼就這裏 就這 好 我們再來翻到它的一個樣冊上面去 df4.5678 OK 好 那麼這就是它8df的一個技術參數 對不對 首先出力軸容許軸向負載 330千克力 那麼就是說它的一個軸向 它可以承擔的一個重量的話 是330千克力 330千克的力 就是說這裏它所能夠帶動的一個負載 是330千克 對不對 330千克 那麼這裏它的質量有330千克嗎 那麼很明顯沒有 對不對 所以說這個值基本上都可以能夠滿足 都肯定能夠滿足 好 那麼然後再是出力軸容許鏡像負載 那麼鏡像的話 它鏡像是沒有負載的 它鏡像沒有負載 所以說這個其實也不用看 那麼至於後面的其實也都不用看 我們主要是看出力軸靜態容許力矩 我們主要是看這個值 那麼看這個值的話 那麼我們還要翻樣測 還要翻 好 我們往下翻 往下翻 df8公位 它是dsdh df ok 好 等分數8 等分數是8 同學們 8等分數 然後 270 好 8 8df8等分位 然後驅動腳是270度 驅動腳270度 這裏是個等分數 這是個驅動腳 然後這是個規格 規格 好 8 270 然後8d 8d的話 8d它的一個靜態力矩 32.3千克力米 千克力米 所以說我們從這裏來看的話 它絕對是滿足的 絕對滿足它 因爲我們算出來的結果 跟它這來比較的話 好像小很多 因爲我們這裏算出來的話 它是一個個位數 對不對 它這個個位數 而它這裏的一個單位的話 它是一個32.3 那肯定是夠了 肯定是夠了 肯定是夠 所以說圖倫分割器的選行 其實我們基本上可以隨便選了 可以隨便選 對不對 因爲圖倫分割器 它自身性能是非常強的 對吧 好 那麼我們再來根據力矩 總力矩來算 來算一下電機 好 然後就是輸入軸力矩計算 那麼公式是這一個 對吧 那麼qm同學們 qm我們從這個表上 我們可以知道 qm它是一個0.99 0.99 那麼在哪裏 是在這裏 對不對 qm0.99 0.99 OK 那麼0.99之後的話 然後θ到s到t1 t1就是我們的一個負擔扭矩 對不對 所以說我們最後算出來的話 我們的電機 它所需要的一個總扭矩 是7.15牛米 對不對 是7.15牛米 好 那麼我們的轉速是60轉每秒 60轉每分鐘 60轉 每分鐘 那麼力矩的話是7.15牛米 對吧 牛米 那麼其實這裏的話 我們不僅可以用步進電機 也可以用調速電機 或者變頻電機 對不對 好 那麼這就是本節課 關於圖棱分割器 還有它的電機的一個選項計算 那麼如果說同學們有什麼問題的話 也可以在評論區打出來 好吧 或者說同學們想要計算的一個過程 也可以在評論區打出來 好吧 好 那麼今天這期課到這裏就結束了 我是主號老師 同學們再見