難搞，翻轉類偏心機構的扭矩如何計算？請各位大神指教

小蝸牛zp

LiNing_jrjub 發表于 2023-12-19 09:31
沒有轉速要求，沒有旋轉精度要求，那么就隨便搞了
第一種情況不偏心，理論上讓你家老母雞用嘴啄一下也能讓 ...

不偏心的2.5噸的那個我照著公式，扭矩=力X旋轉半徑，用25000Nx0.7M（旋轉半徑），算出17500NM，這么算錯了啊？小白求教，感謝

小蝸牛zp

LiNing_jrjub 發表于 2023-12-19 09:31
沒有轉速要求，沒有旋轉精度要求，那么就隨便搞了
第一種情況不偏心，理論上讓你家老母雞用嘴啄一下也能讓 ...

那這種的應該要怎么計算呢？

DaedraMech

負載需要的驅動力矩可以簡單地分為三部分：一部分用來抵抗負載的慣性以達到一定轉速，一部分用來克服其重力（如果有偏心），還有一部分用來克服各運動副摩擦。
接下來以你這里面2t，偏心40mm的情況為例，第一部分可以應用M=Jα。
轉動慣量J可以在網上找到很多計算公式，但在SW里直接計算要快得多。此外J與轉軸的位置密切相關，因此我們可以在轉軸上建立坐標系來考察特定軸上的轉動慣量。如圖所示，我們很方便地得到了負載相對轉軸的轉動慣量為238.14kg·m^2（必須注意，轉動慣量由積分得來，即使我使用了與你相同的質量和質心位置，只要質量的分布不同，轉動慣量的結果就可能差很多，所以你不能直接拿我這里的數據套用到設備中）。

角加速度α則與你的工況相關，假設這個設備需要在2s內把負載加速到0.5轉/秒，
那么α=Δω/Δt=2π·0.5/2=1.57rad/s^2。
負載如果不偏心，各運動副也十分光滑，那么就直接有M1=Jα=238.14×1.57=374Nm，通過motion仿真也得到同樣的結果：

對于第二部分，由于負載偏心，我們驅動動質心升高時要克服重力做功，如圖所示，這部分重力矩的變化規律比較容易得出：

即M2=mg·e·sinθ=mg·e·sinωt=2000×9.8×0.04×sinωt=784sinωt，且易知θ=90°時力矩最大，為784Nm，通過motion仿真也窺見M1、M2疊加后的力矩變化規律：

最后，摩擦力矩M3不必算出，而是可以通過機械效率（如減速機樣本中的數據、各種標準件的傳動效率經驗表）涵蓋這部分，我們假設機械效率為60%，那么合力矩M=M1+M2+M3=(M1+M2max)/0.6=(374+784)/0.6=1930Nm，通過motion仿真也可以得到三者疊加后的力矩變化規律：

而如果你最終選擇了一款1：160的減速機，取個工況系數K=1.2，那最終需要的輸入力矩就是Mi=1.2×M/160=19.47Nm。

285916325

DaedraMech 發表于 2023-12-19 17:02
負載需要的驅動力矩可以簡單地分為三部分：一部分用來抵抗負載的慣性以達到一定轉速，一部分用來克服其重力 ...

雖然看不懂，但是可以點贊！

小蝸牛zp

DaedraMech 發表于 2023-12-19 17:02
負載需要的驅動力矩可以簡單地分為三部分：一部分用來抵抗負載的慣性以達到一定轉速，一部分用來克服其重力 ...

很詳細，非常感謝，手下我的膝蓋吧，大神

cc851

最近我也要弄這種，不過我的工件只有400kg

siralop

小蝸牛zp 發表于 2023-12-19 09:03
主要是解決這個問題的同時咱能跟著學習一下，不然搞的知其然不知其所以然，以后再遇到類似的問題咋整啊， ...

這個中專的汽車專業標配，去當地找一找，減速器一般是可以自鎖，估計是蝸輪蝸桿的

小蝸牛zp

DaedraMech 發表于 2023-12-19 17:02
負載需要的驅動力矩可以簡單地分為三部分：一部分用來抵抗負載的慣性以達到一定轉速，一部分用來克服其重力 ...

大佬，M2我不需要放安全系數嗎？

機九零

DaedraMech 發表于 2023-12-19 17:02
負載需要的驅動力矩可以簡單地分為三部分：一部分用來抵抗負載的慣性以達到一定轉速，一部分用來克服其重力 ...

學習了，厲害

k101

DaedraMech 發表于 2023-12-19 17:02
負載需要的驅動力矩可以簡單地分為三部分：一部分用來抵抗負載的慣性以達到一定轉速，一部分用來克服其重力 ...

很棒，感謝