【機械每日一講】扭矩與推力轉換計算流程（以齒輪齒條翻轉機構為例）

大家好 歡迎來到小萬總的教育 我是男老師 這一課給大家講解標準氣缸齒輪齒條的翻轉機構 那麼這裏麪包含了幾個小知識點 一是扭矩計算 二是齒輪參數 三氣缸參數 這個有一些設計人員可能對扭矩不是很理解 所以我們這一課會進行重點講解 我們設計這種翻轉機構的時候 這裏可以進行一個運動 大家可以看到就帶動這個齒條可以推動的 它可以把我們的直線運動轉化爲旋轉運動 首先 我們來計算一下 這個扭矩應該是如何來確定的呀 這個扭矩的話是t就是我們的負載t等於 等於 g乘以逆b 我們用l來表示 這是一個基本公式 它叫負載扭矩 因爲這種一般工作的時候有兩種扭矩 一種叫負載扭矩 就是我們所需要的扭矩 還有一種是我們的 額定扭矩就是我們給的推動實際扭矩 實際扭矩是比我們的負載扭矩大很多的呀 大家如果想跟老師系統學習提高設計能力 可以加一下我們屏幕上方的學習群 那我們先來算一下這裏面的 負載扭矩 g的話是我們整個重心的重點 我們可以把它估算一下 因爲這東西你算的話不太好算 我們假設它的質量爲3000克 給他一個3000克就是30流 30流 然後再乘以一個l l是有效利弊 這個利弊你也只能夠簡單的估算 我們可以假設假設我們這端這端長度的話 它的 應該是這側到我們的圓柱 我們來測量一下 距離爲二爲123毫米 我們就算120毫米 那麼它的一半呢就是60毫米 那60毫米就是我們的逆b了 可以估算爲逆b 那麼他乘以0.06米 算出來結果等於0.06米 3618應該是1.86米 1.86米 那這個1.86米就是我們所需要的負載扭矩了 那我們實際扭矩呢 實際扭矩是這個氣缸給我們尺條的一個推力產生的 它應該是我們氣缸大小的輸出力 然後乘以我們的半徑值 這就是我們的實際扭矩 我們也來算一下 t 或者叫必須扭矩 必須扭矩 等於 反推也行 我們可以通過這個負載扭矩 然後等於t負載扭矩 他的話等於這個位置反推好一些啊 等於我們的逆f再乘以齒輪的半徑 我們的半徑啊 來測量一下這個位置 齒輪尺條你不需要嚴格的設計 因爲負載很小 你也不需要考慮什麼魔術啊 一般默認魔術這種圓形的 我們就默認是1.5以上的 你給他1.5或者愛就可以滿足要求了 然後半徑半徑的話也是直接匹配 但是要注意到一點是我們的這個尺條 我建議大家把尺條比小齒輪稍微的 寬一點點 寬一點點的話 它讓它完全的清個裂合 如果你做成一樣寬的話 它裂合起來容易產生這種偏差了 好 那麼我們來測量一下這個齒輪它的圓 它的直徑 或者是簡單的測量一下 因爲 你它上面的話 繪製方法可能有一些不一樣 那麼這個黑色的中心距離爲13個毫米 我們就假設半徑爲15毫米 然後把參數給帶進去1.8 等於你也可以帶給他一個安全係數 我們的必要扭矩 你可以默認爲這個三個扭矩也行 因爲我們考慮一個啓動嘛 我們給他一個愛的安全係數 T必須等於1.5倍的T負載 然後算出來結果大概的話就等於 等於三左右好搞定的 那我們把參數給帶進去 這個位置三然後等於F F的話就是我們要求的逆的大小 然後它再乘以我們的半徑0.015毫米 那麼用計算器來算一下啊 3除以0.015算出來結果等於200毫米 200流那麼這個200流的話就是我們氣缸它需要產生的逆 F等於200 然後下面的這裏面的參數它也是對應的氣缸的參數 剛纔齒輪參數也給他簡單的說了一點就是一個魔術選擇 還有寬度選擇 那這個氣缸大小我們可以通過一些工具來進行查找 因爲你需要有一些 有一張氣缸的輸出力表格 這樣子它能夠幫我們快速的查找出來吧 200流我們可以默認選擇0.5兆帕這系列的呀 然後它下面單位的話爲千克力 200流的話就是20千克力 那麼往下面找找找哎 這個位置有一個24的 24的話是滿足我們要求的呀 它對應的剛性爲25毫米 那麼25毫米0.5兆帕能夠這種情況能夠滿足20的話 它能夠滿足25 24.5嗎 所以這個氣缸就可以給我們使用了 如果你不放心 你可以再把它放大一個規格 你比如選擇32毫米的鋼鏡 那麼這個也是可以滿足要求的 大家在計算這種參數的時候 就齒輪齒條和氣缸搭配一定要學會扭矩的轉化 還有我們齒輪的基本參數給予還有氣缸的參數 這個氣缸我們前面帶的是一根齒輪齒條 然後這種自己做的一個導軌 讓自己加工 你也可以用先切割 然後前面連接的話 我建議大家用一個浮動接頭 然後然後我們的翻轉角度它需要保證一個90度 這個90度它其實精度不是很高 那麼你可以啊 氣缸進度不是很高 所以你要你要如果要保證90度的話 你需要加一個緩衝器 然後再加個陰線位啊 這邊的話有一個陰線的樓上沒畫出來 這個簡能大家能知道就行的 這是我們的齒輪齒條翻轉設備啊 這一課就上到這裏