【電機選型計算】 不用逼自己，一篇就夠！全網最簡潔易懂的電機選型計算專題教程，手把手教學！包含所有非標設備常用電機類型！ P17 - 17、皮帶輸送機計算案例1

各位Bilibili朋友大家好,我是機械工程董,感謝大家觀看,今天給大家帶來的是電機選項專題 紅電機、不電機、四副電機、直電機,各種常用工況的計算講解 從零基礎到精通的全過程 之前給大家講解了電機分類機、計算基礎,以及根據各種工況選擇合適電機 那麼通過這兩節大課的學習,那麼今天就進入第三節課 普通電機的計算 這裏給大家帶來的是兩個案例,第一個案例叫什麼,叫皮帶輸送機的 第二個是我們 電視提升機的案例,通過這兩個案例的學習 對我們普通電機的一個計算會有很深的一個印象 首先我們看這個設備,這個設備就是一個什麼,就是一個皮帶輸送機 那麼我們皮帶輸送機它的核心 計算工況呢,或者說核心計算公式是哪個,其實我們講 電機的功率上它會有一個核心公式,就是我們適用的皮帶輸送機 P等於什麼,等於Fa,大家記下這個公式,P等於Fa P代表我們的這個功率,就是我們的功率值 F代表我們的這個牽引力,或者講這個推力 那麼V代表我們的一個速度 簡單來講,簡單解釋一下 我們會在一個平坦的物體上面 去推動一個什麼,推動一個物體,對不對 然後推動的速度,我們的這個速度爲V 就是V,那這個我推動的力呢,爲多少,爲F 然後勻速運動的過程當中 那這個時候它能夠得到一個值叫什麼呢,它得到一個功率值叫什麼呢 叫P等於多少呢,等於Fa 簡單來講就是這樣,將我運動一定距離做的功的話,就是我們的W等於什麼,等於Fa,對不對 那P就等於什麼,等於Fa,對不對,這樣的一個概念 好,我們接下來再公式,接下來公式 像在平面上我們就推動一個物體 以一定的速度推動一個物體,對吧,它推力F,那這個時候我們得到的功率就P等於F P等於這個F乘以V 這個就是它的核心公式 好,我們看一下這裏的一個安利亞,它的一個工況是什麼樣的 首先呢,它是一個皮帶輸送機 然後呢,它是一個平板支撐模式,就是底下它不是我們的滾射,不是我們的滾筒進行支撐 而是我們的平板進行支撐,那這個時候我們講 板筋和皮帶的摩擦係數爲0.2 就是板筋和我們皮帶下頂面它的摩擦係數爲0.2 皮帶和產品的摩擦係數爲0.4 皮帶和我們的產品頂面 它的摩擦係數是0.4,對不對 好,問大家一個問題 這個時候如果說我去拉動我的皮帶進行運動,這個是我們的底下支撐板 這個是我們的一個皮帶面,然後上面是我們的產品 這個時候我去拉動我的這個產品,拉動我的這個皮帶進行運動 那相當於拉力就爲F,對不對 那這個時候拉動的時候,我的拉動的速度爲V,那這個時候FV就等於我們的這個速度 等於我們的這個功率 那這個功率其實就是我們的電機功率,因爲我們講 考慮到沒有效率的情況下,沒有效損的情況下 電機它全部用來做它的一個功能,所以它會等於一個這樣子 那麼這裏我們要兩個東西,第一個速度是多少,第二個就是我們的拉力要多少 好,那我們拉動物體運動過程中,它的負載力應該是多少呢 先給它做一個公共分析 拉動的力應該是多少 拉動力應該是什麼,應該是我們的皮帶面和我們的支撐面的一個滑動摩擦力,爲什麼,因爲皮帶和上表面沒有動作 沒有滑動,只有哪裏,只有我們的皮帶底面和我們的支撐板有個相互滑動 所以說呢,這個F就等於什麼,等於我們支撐板筋和我們這個皮帶下底面它們的一個摩擦,摩擦力啊 就是什麼呢,MGMIU啊 而且是個動摩擦力對,MGMIU就可以了 所以說我們在這裏啊,只要知道MIU和以及我們產品的質量啊,就能得到我們的這個數字啊,然後就能算出我們的功率值 是不是比較簡單啊,這是我們功率的一個這樣方式啊,對不對 好,給大家看看公框啊,看看公框 形材的這個PVC皮帶機啊,憑板筋支撐,然後呢,板筋和皮帶的摩擦係數爲零零啊 皮帶的和產品的摩擦係數爲0.4啊 主動滾筒的直徑爲73毫米啊,同動滾筒的直徑也爲73毫米 對不對,說明它這個皮帶應該是3到4毫米的一個皮帶啊,3到4毫米的一個皮帶 然後呢,產品的總重量是10公斤啊,單個是一個公斤啊,單個是一公斤啊,它總共有10個產品啊 10個產品 所以說它的這個 總的重量的爲10公斤啊,輸送速度的爲0.5米每秒,也就是500毫米啊,500毫米每秒 那這個輸送速度跟什麼有關係啊,第一個呢,跟你的這個產品間距有關係啊,第二個呢,跟你的節拍我們知道 V呢,就等於什麼,L除以S,我知道我的產品間距啊,以及我們的這個節拍時間啊,那這個時候我們就能得到V啊 那這裏呢,老師已經給定了,就是我們的V呢,就等於0.5秒每秒啊 那這個時候我要求的是什麼呢,我要求的是電機功率 和什麼 和減速器的這個大小啊,大家想一下,我們通過剛剛的學習呢 我們電機功率剛剛已經求到了 對不對,就是我們的這個P啊,等於我們的FV對不對,就能得到,F呢,就等於我們的摩擦係數就可以了啊,很簡單一個公式啊 V呢,是已知啊,就是我們的0.5米每秒,對,好,我們在減速筆該怎麼去計算啊,減速筆,那麼這裏呢,再給大家詳細講解一下 那麼這個時候我們在拖動的時候會有一個拖動速度啊,再換到我們剛剛那個圖啊,這是我們的板筋支撐面啊 這裏呢,就是我們的這個皮帶面啊,皮帶面對不對,然後呢,這上面的就是我們的產品啊,那這個時候我拖動皮帶面進行動作的時候,它是不是有個V值啊 是不是有個速度,那這個速度和我們的轉動速度有什麼關係呢,線性速度和我們這裏的轉動速啊,像我們的皮帶輪的 啊,這個滾筒的轉的速度有什麼關係,我們講轉一圈的情況下,它移動的距離剛好是多少,他們 轉一圈的情況下,轉移動的距離是不是剛好是一個派的,就是我們的周長,是說我們會有個公式啊,什麼公式呢,比如說啊 一秒鐘轉一圈啊,一秒鐘轉一圈,對不對,那一轉每秒這種情況下,轉走動的距離的一秒鐘走多少,走了一個派的啊,那如果說呢,他 三轉每秒的情況下,對一秒鐘轉了三轉,那這個時候他走了三個派的啊,那如果說我講我的轉速是多少的是n轉每秒的時候,那這個時候他的 速度啊,或者講他走過的距離,一秒鐘應該就走過多少,n倍的什麼派的對,n倍的派的啊,所以說一秒鐘走n倍的派的的情況下,我們的速度呢 就等於什麼,就等於我們的n派的對 因爲什麼呢,路程除以時間嘛,對不對,n派的除以一就等於n派的啊,所以說速度呢就等於什麼,就等於啊派的啊派的對不對 然後呢,我們以知什麼呢,以知v啊,以知派對吧,派是我們的3.14啊,3.14 3.1415920往一般來講,他有3.14就可以了啊,那這個d呢,他代表了什麼,他代表的是我們主動滾筒的什麼直徑,對不對 啊,所以說這裏的 d的值啊,也是一次啊,一次量,因爲我們設計知道啊,設計知道他是一個73毫米,所以在這裏呢,我們就能算出n,算出n呢,我們就 通過電機啊和這個n值的一個比值呢,就能得到我們的減速比啊,好,整個的建國流程的就這樣啊,好了,下面的我們就開始計算啊 第一步呢,我們就進行工況分析啊,算什麼呢,算我們的這個負載扭矩啊,也就是皮帶負載力的這個計算 皮帶張力的計算啊,皮帶張力的計算,那這裏給大家再透露一個點啊,就是我們算這個負載力,他其實是可以去選皮帶的啊,好,拉動皮帶的時候呢 皮帶底面和板筋,他有一個什麼,他有一個相對的摩擦力啊,有個相對的運動 所以說呢,他會產生一個什麼,產生一個負載力啊,但是呢,這裏還多了一句話,叫什麼呢 底面摩擦力還要加上皮帶的繞卷,爲啥加皮帶繞卷呢 還有過滾啊,就是我們在繞捲過滾的時候,他會有一個繞卷力啊,皮帶他自身有個特別是 皮帶越厚越寬的時候,這個繞卷力其實是越大了啊,那這個繞卷具體是多少呢,根據皮帶不同啊,第一個呢,我們可以殺手冊 第二個呢,我們可以根據這個經驗公司去給啊,老師這裏的是根據經驗公司去給的,那這個時候我們知道他等於什麼 F1他就等於我們的摩擦力加上我們的是吧,0.3倍的面積啊,那這個0.3倍的其實就是他的皮帶繞卷力啊,這個是我們按照什麼呢 按照自己的經驗去給定啊,小王子給大家找了一個經驗啊,給他找了一個比較合適的經驗值 好,那這個0.3啊,就是我們的經驗值對,那M呢,就是我們指的運動物體的總稱啊,只要我通拖動的物體啊 他所有的鎮壓力呢,都會產生一個摩擦力啊,那同學們可能不是很理解摩擦力的,老師在這裏講一下啊 如果說我們在平面上面啊,放一個物體呢,然後這個時候他物體的這個啊,只爲M機啊,就是我們的質量爲M對吧,他的重量呢,好就爲M機啊 那這個時候他的摩擦底下的摩擦係數啊,爲0.1的情況下,那這個時候呢,他的摩擦力啊,就我要推動他的 那需要多的摩擦力是多少呢,應該就是M機乘以0.1啊,也是我們的M機沒有就是能夠推動他的這個力啊 需要推動他需要克服這麼大力對那有問題來了,如果說我是斜面的情況下,那怎麼去處理呢 那斜面我們就要去進行受力分析啊,老師在這裏呢,就不做過多的介紹啊,我們就稍微去講解一下 那如果說啊 在斜面的情況下,那這個時候我忽略物體的這個摩擦啊,忽略物體的重量,就是我物體很輕的情況下忽略他呢 這個時候我產生一個這樣的力啊,這個力呢就是F值啊,就是我們的壓力 但是這個F呢,剛好跟我們的接觸面進行垂直是不是,那這個時候我們的摩擦力F他就等於多少呢,就等於我們的啊,這裏是F1啊,就等我們的F1呢 乘以我們的μ值就可以了啊,也就是我們的這個摩擦技術啊,忽略我們的這個產品質量的情況下 所以說我們講摩擦它是個鎮壓力產生的啊,鎮壓力產生的啊,我們看見啊,M呢表示物體運動的總質量啊,這裏是10公斤啊,總共10個,每一個是1公斤啊 那G的代表就是9.8牛每千克啊,我們講重力常數啊,重哎,寫錯了啊,寫錯了還 啊,沒有寫錯,沒寫錯 對吧,等於9.8牛啊,每千克對吧,這是常數值啊,常數值 μ值呢,就是什麼,就是皮帶和支撐板筋的這個摩擦技術啊,那麼這個呢,你可以去手冊上去查找,但是一般來講呢,你帶入0.2就可以了啊 一般的皮帶都是帶入0.2就可以了啊,那這樣的話,我們帶入我們的這個數值啊,就能得到他的啊 力,就是我們的負載力啊,Mgμ啊,1.3乘以10千克,對吧,1.3倍啊,1.3倍加起來1.3倍 乘以10千克啊,乘以10牛每千克啊,一般來講呢,9.8我們帶入了帶入時比較好計算啊,那這乘以什麼 乘以他的這個摩擦係數啊,等於多少呢,等於0.2,然後總的值呢,等於26牛啊,那麼這個時候相對我拖動他呢,需要26牛的這個力啊 大家講這個力是小還是大,這個力還是比較小的,我們知道兩公斤對,看起來是很小的一個,但是呢,其實是有一些其他工況在裏面的啊,我們等會再來講 好,那這個時候得到F以後呢,我們就可以進行功率的計算啊 對,這個時候我就可以進行什麼,進行功率的計算啊,那麼功率該怎麼計算呢,好,大家看一下這個公式啊,P等於FA啊,剛剛老師已經跟大家講解了啊 但是後面還多了一個什麼,多了一個坑啊,可以乘以N啊,呃,乘以這個系統啊,乘以系統,那這裏的 啊,我給大家呃,乘以一套,乘以一套,乘以一套,對吧,那這裏呢,我給大家看一下啊,給大家看一下他的一個意思是什麼樣的啊 F呢,代表我們的負載力啊,也就是我們的26牛啊,V呢,代表我們的輸充速度啊,單位呢,是米每秒對吧,他跟我們的節拍以及什麼,以及產品間距有關係啊 當然了,客戶也有可能會給你提供這個數值啊,那這個時候呢,我們還有個概念叫什麼,叫安全係數啊,就是我給他留有一定的餘量 那麼我們在做皮帶松積的時候啊,大家做皮帶松積的時候,肯定都會知道,也會有個概念叫什麼呢,就皮帶松積啊 他和我們的這個面啊,或者說和我們的這個支撐啊,他會有很多的刮秤啊,對吧,這各種工坊都會有,或者是跑偏啊,我們裝的並沒有那麼和平素質啊,這是說的他的繞卷力的對吧,或者說的我們其他的這個傳動效率啊,都可以加在裏面啊,就是他的刮或者稱的形式對吧,就是說一般來講,我們肯定是要放一定安排安全係數啊,第二個呢,這個案件就是有利於我們的電機壽命啊,第三個呢,有利於什麼 有利於我們現在算的是10公斤啊,那可能他會多加一個加深11公斤的,我們也可以去啊,去用對吧,好,所以說這個三年啊,那麼一般來講是兩到五倍啊,像這種皮帶松積的,大家可以稍微放大一點啊,比如說放個三倍啊,三倍到五倍的這個形式啊,因爲很多時候呢,他會有點跑偏啊,正常來講都會有點跑偏,有點刮邊的啊,就是說我們要選大點啊,選大點對 好,這裏的就是這種形式啊,那麼這個啊,依他的代表什麼,就是傳動效率啊,我們在傳動的時候,他是有傳動損失啊 那麼什麼叫傳動效率啊,這裏給大家講解一下,那在這裏的時候,我們在傳動的過程中啊,這裏是1比1的傳動,所以說沒有傳動表,所以說我可以直接算到這個軸上面對不對 那在這裏啊 像這裏的話,第一個減速器還是有一定的損耗的,比如說我們的電機是100瓦的啊,然後呢,加一個減速器以後啊,在這裏加一個減速器 那麼加完減速器,哦,他的輸出呢,他就沒有100瓦,他可能就只有95萬啊,他會有一個5瓦的損耗,或者98瓦有個兩瓦的損耗啊,這個呢,就是他的損耗 一般來講,像我們的鏈條,他也是一樣的,也是有損耗,他有摩擦呀,有阻力呀,有抖動啊,各種現象對不對 好,那麼這個效率還是跟傳動有關啊,我們講暫時位置啊,暫時位置的原因呢,並不是說我這裏啊,鏈是不知道,而是我什麼呢,而是我這裏傳動形式,我不知道我到底是選擇哪種減速器啊,對不對,我還不是很清楚 所以說暫時位置啊,那麼我們在算的時候,我們可以先不管他啊,先不管他,先算這個FVK啊 對,好,那麼我們算出來啊,之後的FVK啊,這裏我已經把效率加進去啊,爲什麼呢,因爲我發現這個功率很小,那麼小功率的情況下 一般來講呢,我們就選擇普通的啊,挾持的減速箱,那他的效率呢,在0.98左右啊,實際上老師在這裏的給了個0.95啊 爲什麼呢,因爲這裏還有個什麼,還有個鏈條傳動啊,相當於0.98的啊,這個這個值,我再給小一點,給到0.95去啊 那這個時候得到的功率的爲41瓦,那得到這個41瓦以後呢,我們要幹嘛,我們要去選擇合適的什麼,合適的電機啊,這裏給大家打開看一下啊 好,這裏老師給大家打開一下啊,如果打打打打開不了呢,啊,這裏我們就去看一下我們的這個啊,官網 老師之前在給大家講的時候呢,也去看了一下這個不同形式的這個官網的形式,對不對,好,老師在這裏也給大家打開看一下啊 好,調速電機加減速的形式啊,那麼我們選擇的就是這種小齒項啊,這種小齒項的他的這個傳動啊 這個效率是比較高的啊,第二個呢,就是我們剛剛在功率的選擇,我們算出來41瓦,這個時候到底選擇多大的功率形式呢,我們要選擇合適啊 他有的這個功率值,對不對 所以說呢,我們要選擇什麼,我們要選擇合適的這個 啊,功率是啊,老師給大家打開這個啊,動力電機的,對吧 那麼我們在選擇的時候要看一下他到底有哪些功率啊,那在這裏的我們看啊 我們選擇的我們算出來是一個41瓦,那麼41瓦上面的其實就是個60瓦,對不對 那麼這個時候我們就可以直接選擇他60瓦的這個交流啊,減速馬達交流就是60瓦的這個電機啊,60瓦電機 所以老師這裏的也選擇了一個多少了,也選擇一個60瓦的這個電機啊,因爲我們在選擇的時候去對錶的時候呢 或者去翻手冊的時候,他只有多少,他只有60瓦的這種形式啊,40瓦對吧,到下一步就60瓦,我們選擇60瓦 好吧,選擇60瓦的電機啊,好,那這點呢,我們先講到這裏啊,我們下節課呢,再來講其他的步驟啊,這個是我們的功率計算 最後面呢,我們要把我們的減速器也給選出來啊,所以說後面的步驟呢,就是選擇合適的一個減速器啊,和選擇合適的減速器 好,那這節課呢,我們就先到這裏 好,希望大家多了三年支持一下啊,課程上體現出來的選項軟件啊,這個樣冊文檔,包括圖紙的都是可以給到大家啊 如果大家想要的話,可以找老師領取,大家可以在評論區留言,我會一一發給大家關注成都啊,帶你瞭解更多 飛鴨設計知識