【整整200集】這絕對是講的最全的傳動機構系統教程，從入門到精通，少走99%的彎路！這還學不會，我退出機械圈！ P18 - 17.中空旋轉平台選型計算

大家好，我是青城教育卓浩老師 本節課我們來講一下中空旋轉平臺的一個選型計算 這裏的工況設定就是這樣的一個狀況 那麼這裏的轉盤我把它設定爲材料是6061 那麼我們通過這個軟件其實就可以 測出來它自身的一個轉動慣量 我們通過這個評估這裏有一個質量屬性對吧 好我們點一下 然後的話這裏它的質量是3.2千克 體積是0.001立方米 然後表面積是0.226平方米對吧 好那麼我們再來看到這裏 它這裏的話是有一個 慣性主軸和慣性主矩 從圖上我們可以看到它是一個Y軸 因爲我們這個整個工況的話 整個轉盤它是沿着這個Y軸來旋轉的 所以說我們就只看它這個PZ 我們就只看它這個PZ 這個PZ的話是0.058 其他的上面的產品的話 那麼可能就需要我們通過手動來算一下 那麼這裏的產品和這個支具 它們的單個總重量的話是0.2千克 那麼這個支具它的重心 這個製具和產品的重心到達這個旋轉中心 它的距離是0.14米 OK 那麼我們就可以算出它的一個總慣量 那麼總慣量的話就等於轉盤的慣量 0.058千克乘以米平方 然後再加上 四 倍 的 因爲這裏是有四個支距，對不對？這裏有四個支距， 所以說是一個四倍的啊零點二，就是說它呃，就是它的質量，然後再乘以 零點一四的平方啊那麼這個零點一四就是它的一個旋轉半徑啊，旋轉半徑 好那麼我們再來算它的角加速度 的平方那麼算算出來的話是等於零點零七三六八千克乘以米的平方啊 因為這裡的一個扭矩計算公式的話是 奧祕 慣量乘以角加速度 好那麼這裡的話它每次旋轉是90度對吧 每次旋轉90度它的旋轉時間要求是0.5秒鐘 那麼它的加速時間是0.1秒鐘 那麼這的話如果說我們要求這個角加速度的話 其實我們可以畫一個直角座標系 那個凸輪分隔器它的角速度和時間的一個關係式是比較複雜的 因為它那是由特定的曲線所決定的 所以說會比較複雜 但是像這種是由伺服電機控制的 它的這個曲線就比較簡單了 好 那麼我們來做一個直角座標系 那麼這個橫座標x軸是時間 單位是秒 那麼這個縱軸是角速度 單位是rad每秒 那麼我們這個轉盤它從停止 它從停止先做這一個勻加速運動 先做勻加速運動 然後它的速度加到最大之後 它的角速度加到最大之後 然後再進行一個勻速轉動 然後轉動到那一個合適的時間之後啊 再來做一個勻減速轉動對吧 所以說這裏的一個最大的一個那個轉速的話 其實就是這一條橫線的一個縱座標，是不是縱座標，對吧 那麼其實說白了啊 現在我們要求它的最大的一個轉速的話 其實就是求我們這個梯形的一個高啊，同學們 就是求這個梯形的高 而這個梯形的高啊其實說白了啊 我們的這個角速度啊乘以時間 是不是就等於我們所轉的一個弧度啊 角速度乘以時間等於所轉的弧度 所以說這個梯形的面積 它就是我們所旋轉的一個弧度 就等於90度 90度把它換成弧度的話 那麼就是二分之π 所以說這裡的話 我們就可以列個式子 那麼就是上底0.3秒鐘 下底0.5秒鐘 為什麼 因為加速時間0.1 減速時間的話也是0.1 所以說中間它就是0.3 對吧 所以說就是上底加下底乘高除二 那麼就是0.3加上0.5 然後再乘以高 高的話就是那個最大角速度 然後再乘以二分之一 那麼就等於二分之π 對吧 所以說最大角速度H 它就等於π除以0.8 對吧就等於π除以0.8 那麼其實就是等於一個五分之四π 所以說最大角速度是一個五分之四π 那麼我們的角加速度的話 其實就是我們的最大角速度再除以我們這個加速時間0.1 對不對所以說就是五分之八π再除以0.1 那麼算出來的話 它這個角加速度就等於八π 同學們 角加速度等於八π 那麼它的單位是rad 然後除以秒的平方 OK 那麼這樣的話我們就可以 來算它一個負載扭矩了是不是 那麼負載扭矩的話就等於總慣量乘以角加速度 那麼就等於0.07368千克乘以米的平方再乘以8π OK 那麼算出來的話就等於1.85牛米 算出來等於1.85牛米 好那麼我們再來根據這個樣測來選 我們先來看它上面一些參數 技術參數 這是它的減速比，這是它的一個容許轉矩 其實我們需要這個參數之一就是這個容許轉矩 因為剛才我們算出來這裡的一個負載轉矩是1.85牛米 那麼這裡的話它是一個最小的 它這個103的它是30牛米 這個不用看了是不是肯定滿足 那麼我們就算去選那種型號最小的應該也都滿足 這個60的它的一個容許轉矩是5.2 5.2 那麼也滿足 但是這個最小的話它可能會不穩 可能會不穩所以說我們就選擇稍微大一點的 比如說100啊 85或者說 85或者說那個100 130的啊 130的 那麼它這裏有一個盤面容許轉速 容許轉速那麼是200轉每分鐘 200轉每分鐘那麼我們剛纔算出來的話 它的一個最大轉速是那個 最大轉速度是五分之四拍五分之四拍每秒 那麼五分之四派的話它還沒到半圈是不是還沒到半圈 那麼所以說這個轉速肯定是滿足的 五分之四轉五分之四派每秒 那麼就相當於它一秒鐘還沒有轉半圈 所以說它這個轉速應該是小於三十轉每分鐘的 所以說轉速也夠了轉速也夠了 那麼我們再來看到這個容許軸向負載 那麼這個容許軸向負載是什麼意思呢 就是說它上面可以承擔的一個重量 就是說它上面可以承擔的一個重量 然後這裏的話就是旋轉平面度還有同心度 這些都不用看 所以說如果說光從這裏的一個扭矩來看的話 扭矩來看它是肯定可以滿足的 但是的話我們這裏因爲它還要配電機對吧 它還配電機那麼這裏的話 它配電機的話要麼配86的 要麼配86的步進 要麼配750的伺服 那麼如果說是配750的伺服的話 我們來看一下它的慣量能不能夠匹配 那麼我們來選中這個750瓦的一個伺服 我們看一下它的一個慣量是多少 慣量 慣量 慣量是1.56乘以10的 1.56乘以10的負四次方對不對 好那麼1.56乘以10的負四次方的話 這個時候的話我們就來算一下減速比了 減速比的話那麼就是 那個慣量慣量比 那麼就是0.07368 除以1.56 0.000156 那麼就等於 0.07368除以0.000156 OK 那麼這樣算出來的話 是一個472倍的一個慣量比 對吧 但是這裏的話 它所容許的一個慣量比的話 是30倍同學們 這種轉工旋轉平臺 它所容許的一個慣量比是30倍 這裏算出來是472 容許慣量比30倍 容許慣量 比爲30 倍 所以說我們這個減速比它所需要 增大的倍數就是472除以30 就等於472除以30 OK 那麼就等 於15.7倍 減速比增大的慣量 擴增倍數爲這麼多 所以說這個減速比的話就是那個根號下15.7 根據慣量所加的 減速比爲根號下15.7 那麼就等於15.7 開開看 OK 3 啊 4倍 所以說同學們如果說我們要滿足這個慣量的話 我們只需要加4倍的減速比就夠了對吧 但是的話我們這裏的話 它最小都是10倍的減速比夠不夠 肯定夠對吧 好那麼這就是我們這個中控學生平臺它的一個選型計算過程 那麼如果說同學們有什麼不理解或者說有問題的地方 可以在評論區刷出來好吧 好那麼同學們再見