機械高工七分鐘帶你徹底搞懂慣量的計算

大家好 我是雲飛老師 今天來看一下慣量的計算 那麼什麼是慣量呢 它是一個物體運動所產生的慣性的量值 是一個物體的固有屬性 那麼我們做設計不用太深究 到底什麼是慣量 你只要知道什麼時候算 怎麼算就行了 那麼如何計算慣量呢 剛剛說過啊 它是一個物體運動所產生的慣性的量值 如果想算慣量的話 就分析一下機構中呢 哪些物體是在運動的運動形式 是什麼樣的 比如說啊 這臺思感提升機構 其中呢 靈州企思感是在做旋轉運動的 對吧 那麼這裏平臺以及呢 物料像背板呢 導軌的滑塊是在做這種直線運動啊 平移 那麼這就是兩種運動形式了 運動形式不同的話呢 慣量的計算公式啊 也是不一樣的 比如說旋轉用的公式就是二分之一的mr方 m呢就是旋轉物體的質量 r呢就是旋轉的這個半徑了 那麼這裏我們所需要算的就只有一個思感的啊 把思感的質量半徑代入進來 就能夠得到思感旋轉所產生的慣性量值了 靈州企的話啊 相比整個機構它太小了 可以直接呢忽略不計啊 咱們只算思感的來看一下這個工具啊 這是東方馬達定機選項的軟件 我們找到慣性計算 然後呢選擇這個圓柱體啊 因爲思感它類似於圓柱體嘛 那麼把思感的直徑填寫進來啊 假如說是20毫米 思感的長度填寫進來 假如說600毫米材質的話 我們選擇鐵的鋁的黃銅 尼龍或者不鏽鋼這裏啊選鐵了 然後呢點擊一下回車就能夠算出噸的結果是多少呢 0.745乘以10的-4次方千克平方米啊 我們把結果呢複製在這裏啊 單位是乘10的-4次方啊千克平方米 好那麼平移呢 呃用的公式就是m乘以a比2π的平方 其中啊m是直線運動的所有物體之類相加 得出的這個總的質量 那麼a呢就是單位移動量了 在本臺思感提升機構中 單位移動量指的就是思感的導程啊 那我們選擇直線運動 把這個思感導程填寫在這個位置 假如說是10毫米的啊 好那麼質量就是咱們給個20新克 來再點擊一下回車 看下結果0.507乘以10的-4次方千克平方米啊 把結果複製在這裏啊 0.507呃乘10的-4次方千克平方米 好那麼整個機構運動所產生的總的貫量 就是兩者相加了 1.252的樣子對吧 來我們寫下啊 1.252乘10的-4次方千克平方米 這就是整個機構啊 運動所產生的總的貫量了 那麼什麼是轉子貫量呢 注意一下啊 這裏有臺定機 定機呢 大家都知道是由定子和轉子組成的 那麼在工作時 轉子旋轉所產生的慣性量值 我們就叫它定機轉子貫量 這個數值呢 不需要我們自己算啊 樣子裏面是直接提供的 當定機的型號確定好之後 定機轉子貫量 它是一個固定不變的量啊 來我們看樣冊 這裏呢 有三個不同型號的步進定機 後方轉子貫量數值都是不同的 同時呢 是固定好的 不需要我們自己算啊 樣冊直接提供 好那麼這個轉子貫量 它有什麼用呢 就是要進行這個貫量匹配 要去算貫量比 好那貫量匹配又有什麼用呢 我這裏舉個例子啊 如果說整個機構運動所產生的總貫量 它很大的話啊 意味着什麼 意味着機構是很重的 是吧 因爲貫量和質量有關啊 這個質量越大貫量越大 所以說總貫量很大 意味着機構它比較重啊 這裏應該能理解啊 好那如果定機的轉子貫量很小呢 可想而知 這個定機它比較小 定機很小啊 那這樣去使用的話 相當於說什麼呢 小馬拉達車 這樣使用有什麼缺點呢 首先精度不高 小馬拉達車就談不上什麼精度了 對吧 好那麼第二呢 就是響應的很慢 我想讓機構動起來 它不可能說馬上就能動得起來 是需要一定的時間去反應的 對吧 也就是你要抽幾鞭子 那這個車才能動得起來 好第三呢 就是可能最終啊 能帶動啊 就是定機的扭矩夠用 但是你這樣使用呢 對於定機它本身的結構啊 性能啊 都是有不可逆的影響的 壽命就沒那麼長了 壽命會受到這個影響 啊 那麼爲了讓定機更加安全可靠的去使用啊 壽命長一點 我們儘量的去縮小這個比值 減小這個差距 那麼方法第一啊 就是對機構進行減重 去降低這個總的慣量啊 相當於說我把大車上的貨呢 給它卸掉一部分 小馬就能夠拉動這個達車了啊 這是第一種方法啊 第二種方法就是換大點的這個定機 目的呢 現在說我用一頭壯丁的馬來拉這個大車也是可以的 或者啊 或者咱們最後一個方法就是加緊速器 緊速器它的重呢 是降低定機輸出的轉速 增加定機輸出的這個扭矩 並且能夠讓整個機構的啓停更加的順暢 爲什麼順暢 就是因爲它縮小了慣量比 你可以理解爲給這個小馬上了一個buff 它的能力更強了 好吧 好 那麼慣量比的範圍應該如何來控制呢 首先啊慣量比是用這個整個機構運動所產生的總的慣量 去跟定機的轉子慣量進行對比 那如果說你用到減速器的話啊 總的慣量要先除以減速比的什麼呢 平方啊 平方再去跟定機轉子慣量進對比 好 我們去看這個比值啊 如果說對於精度顯示間要求很高的話呢 比值一般是控制在零到十之間的啊 如果說呢 精度要求顯示間要求有要求的是沒那麼高 那麼咱們把這個比值呢 控制在十到二十之間啊 如果說就是隻要你能夠帶動機構運動到準確的位置就可以了啊 對於這個精度顯示間都沒什麼要求 好 那麼我們要把比值控制在二十到三十之間 大於三十是絕對不可以的 好吧 好 那麼今天啊 關於慣量的計算呢 咱們就聊這麼多 剛剛所使用的這個工具啊 東風馬達定機選項的軟件 如果說想要的話呢 也可以來私信我領取 或者是在評論區留言 我看到的話呢 都會一一的發給大家的 好 今天講到這啊 我是雲飛老師 咱們下期課再見