首推！清華機械大佬花一週講完的非標機械設計選型教程，2026公認最通俗易懂的【Solidworks非標機械設計選型講解大全】 P19 - 齒輪齒條機構中伺服電機選型

大家好 歡迎來到卿塵教育 我是蔣持雲飛 那本節課來聊一下 在齒輪齒條機構中 瑟夫定基的選行計算 首先呢 齒輪齒條這種結構 它適合長距離的輸送底料 而且負載大也沒關係 因爲齒輪齒條它的承載能力相比銅布袋 相比滾珠絲桿 那確實要好一些 接下來啊 看機構 咱們選擇這個垂直機構來選行 這是一個瑟夫定基 通過減速器帶動齒輪旋轉 這個減速器應該是渦輪渦杆減速器 好 那麼齒條和這個機械臂 這個導軌就可以上旋動了 滑塊位置固定的 那在選擇定基時 我們要考慮到重力 包含機械臂包含負載的 而且瑟夫定基要帶剎車 避免設備斷電時 機械臂負載掉下去 能夠在斷電時對機構進行定位 對吧 這是剎車的作用啊 那接下來看輸送的參數 首先負載的質量 咱們給個三十千克 機械臂的質量呢 十千克 包含了誰呢 齒條的 導軌的 擎材的 還有呢 夾具氣缸的 加起來總共十千克 那麼輸送的距離就是帶動機械臂上下運動的最大距離 三百毫米 單程街拍由最上方到最下方 或者由最下方到最上方一秒鐘 加速時間是零點一秒 那減速時間也是零點一秒 勻速時間就是零點八 是不是 好 我們再往下看啊 再往下看 齒輪的參數 齒輪直徑這裏我測量了啊 75毫米 厚度的話呢 16毫米 材質就是鋼的質量 一千克啊 質量一千克啊 咱們再往下看機構的參數 比如說摩扎係數 導軌滑開的0.05 效率的話呢 齒輪齒條咱們能先確定0.95 減速器這裏先確定不了啊 還有總效率這裏先確定不了的 運行方式垂直水平面 對吧 最軸 那傳動機構的話呢 有減速器啊 減速器 渦輪渦杆減速器 那麼可以這個實現大負載的這個低調提升 垂直輸送 對吧 好 咱們把這個也隱藏啊 好 那接下來呢 就是齒輪參數計算以及電力選行了 先去算齒輪分度員周長πd嘛 對吧 d我們都知道啊 就是這個75毫米 是吧 75毫米 那周長πd很容易能求出來 235毫米啊 那麼齒輪的轉動慣量 這都是齒輪的啊 齒輪在機構運動是要旋着嘛 所以說 它的慣量 計算公式 2分之mr方 m是齒輪質量 r是齒輪半徑 都是一質量 質量是一千克 半徑是37.5毫米 對不對 你算一下 把單位換算一下啊 從毫米換算成米得出這個結果 這個咱們就省略了這個計算過程了啊 好 那麼接下來呢 去算這個機構的機構的慣量 就是機構是要上斜運動的嘛 那用的公式就是m乘以a比2倍平方 m是機構的總質量 負載是30 負載是多少來着 負載是30 對 接壁是10 那一共就40千克 40千克 a的話就是齒輪的周長了啊 單位動量 那235 對吧 2π6.8 這都是一質量啊 好 代入得出一個數 那相加 兩者相加 總的慣量 就是它 這是總的慣量啊 總的慣量 把它放在外面啊 好 那麼機構的速度怎麼去計算 很簡單啊 這是一個 應該說是梯形的運動軌跡 先加速 再勻速 再減速嘛 是不是梯形的面積就是你走過的距離 那是由三個部分組成的 是吧 兩個三角形一個矩形 這裏是0.1秒 這裏是0.8秒 這裏0.1 一共一秒鐘嘛 對吧 好 這個高的話呢 就是最大的速度 或者說勻速的速度v了 好 那你看啊 v乘以0.1再除以2 三角形面積吧 對吧 那這邊也是一樣的 v乘以t 再除以2 底稱高除以2嘛 中間的這個面積就是底稱高0.8乘以這個 乘以這個v 對吧 對 所以說 最終能得出速度是333.3毫米每秒鐘啊 那我們就能得出這個齒輪轉速了呀 除以什麼 除以這個周乘就可以了 對吧 除以235.5 235 得出結果是85.2轉每分鐘啊 那根據這個轉速求齒輪的腳加速度 這個腳加速度就是2πn除以這個加速時間 n是加速時間啊 0.1秒鐘 t是加速時間啊 0.1秒鐘 n是轉速 85.2轉每分鐘 2π6.8 對吧 得出這個結果啊 得出這個結果 然後啊 因爲我們選擇的是伺服定機 覈定轉速3000嘛 對不對 那3000除以這個85.2轉每分鐘 3000轉每分鐘啊 除以它就是減速比嘛 35.2 在減速比爲35.2時 渦輪溫幹減速器效率0.75 所以說咱們前面 就是忽略的那個量就能補回來了 是哪個來着 結果參數 這裏減速器效率0.75 總效率0.71 再算力矩啊 勻速力矩 加速力矩都算 加速力矩就是慣例稱腳壓速度 慣例的話啊 我把它放在這兒了啊 0.0567千克平方米 腳壓速度呢 89.2 5度每秒方 算一下 5牛米 5牛米啊 前面我就縮小了 好 那麼 勻速扭矩呢 就是力稱力臂 力的話啊 有什麼重力 有摩擦力 都是一致量 μ的話 0.05嘛 m是40千克 g的話 咱們取10 所以說最終結果420 力臂的話就是齒輪的半徑嘛 0.0375 就是15.75牛米 然後呢 相加 啊 相加 20.75 然後呢 我們想選定機要考慮到按鍵係數 咱們給二倍效率0.71 最終結果的就是就是58.4牛米了 啊 轉速是8.5 85.2轉每分鐘 是吧 呃 但是要注意啊 這是減速器輸出的轉速和力矩 啊 轉減速器輸出的轉速力矩 我們要根據這兩輛求功率 521吧 那麼呃 要選擇550瓦的 或者600瓦的 對不對 550瓦的啊 它能夠輸出的額電就就是1.75 600瓦的呢 1.91 啊 那麼你看啊 減速比是35.2 乘以這兩個數值 得出的結果就是85.2和 我看啊 啊 不對啊 是61.6牛米和67.2牛米 啊 67.2牛米 那我要求的是多少呢 58.4都能夠滿足要求 對不對 都能夠滿足要求啊 那最後關鍵匹配 呃 這裏總觀量是0.567嗎 0.0567減速比是35.2的平方啊 減速比啊 這裏35.2 那要處於處於他平方嗎 再利用得出的數值處於定製轉換量 我選擇是550的啊 他提供的定製轉換量在這裏啊 到結果1.17能夠滿足對於精度顯現要求就可以了 好吧 好 那精英的計算其實就是兩百年係數啊 但是會有一個產能過剩的問題啊 其實呢 像色不定機 這樣算是一點問題沒有的 如果是你按照那種 分區計算會很麻煩 但是這個啊 你在選直去定機時要使用這個方法 因爲直去定機那個成本那就不是說普通的高了啊 是很高了 那那個時候你再去給兩回按技術 那有點過分了 到時候叫分區計算 咱們講直去定機時候再聊 好吧 請今天呢 就講這麼多啊 那如果說你想學習更多的飛鏢設計知識 也可以在評論區留言 想系統提升來找我 好吧 然後呢 這邊有很多的這種免費資料 想要的話那就私信 對吧 那今天啊 講這麼多 我是一費老師啊 咱們下節課 再見啊