電機(jī)減速機(jī)選型計(jì)算

1、減速機(jī)選型計(jì)算,從輸出端來(lái)判斷減速機(jī)的型號(hào)需求,輸出端傳動(dòng)方式,減速機(jī)輸出端主要應(yīng)用方式有以下三種 齒輪齒條 絲桿導(dǎo)軌 純轉(zhuǎn)動(dòng),齒輪齒條受力分析與計(jì)算,齒輪齒條傳動(dòng)時(shí)。齒輪旋轉(zhuǎn)為主動(dòng)。齒輪軸橫向位移為 從動(dòng)。根據(jù)受 力平衡。圖中 其中a是設(shè)備運(yùn)行加速度，是 摩擦因數(shù)。（因?yàn)榧铀贂r(shí)力矩最大 所以此處，僅考慮加速時(shí)候的情況）,齒輪齒條受力計(jì)算,從上面的公式中可以得出： D為齒輪分度圓直徑，D=mz。 T2即為減速機(jī)需要給齒輪提供的力矩。選出減速機(jī)最大輸出力矩必須高于此數(shù)值。,齒輪齒條減速比確定,減速比的確定需要以設(shè)備的運(yùn)行速度來(lái)計(jì)算。假設(shè)設(shè)備運(yùn)行速度為V。減速機(jī)輸出轉(zhuǎn)速為n2。那么， 所以 其中n

2、1為電機(jī)額定轉(zhuǎn)速,一般數(shù)值為2000rpm或者3000rpm。,減速機(jī)型號(hào)確定,目前已經(jīng)得出了減速機(jī)所需要的最大加速力矩和它需要的減速比。接下來(lái)就是從APEX減速機(jī)資料上尋找合適的減速機(jī)。 假如計(jì)算得出，最大力矩650Nm，減速比5。如下圖所示： （AB減速機(jī)最大力矩為額定力矩的1.8倍） 減速機(jī)應(yīng)該選到AB142-005。如果選AB115-005那么力矩上面就會(huì)有所不足。當(dāng)然，從另一方面來(lái)說(shuō)，計(jì)算出來(lái)的T2除以i，即為電機(jī)所需要達(dá)到的力矩。因?yàn)闇p速機(jī)本身不帶任何動(dòng)力，所以電機(jī)力矩上必須大于T2/i。,選型核算,因?yàn)檎麄€(gè)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)包含了減速機(jī)和電機(jī)，若只針對(duì)減速機(jī)進(jìn)行計(jì)算經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一定偏差。這個(gè)

3、偏差往往出現(xiàn)在電機(jī)慣量匹配上，以及減速機(jī)與電機(jī)尺寸匹配問(wèn)題。 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的要求是負(fù)載慣量折算到電機(jī)軸上時(shí)J，與電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J0之間的比值。這個(gè)比值在5以內(nèi)算是正常范圍，要求響應(yīng)快的應(yīng)該在3以內(nèi)，最佳匹配為1:1。 尺寸上，因?yàn)锳B減速機(jī)輸入端軸承納入臂架這一個(gè)專(zhuān)利設(shè)計(jì)。所以它的輸入軸沒(méi)有太大的軸徑選項(xiàng)。因此對(duì)減速機(jī)選型時(shí)候有特別指出的尺寸要求減速機(jī)輸入軸(資料上尺寸C3)必須大于電機(jī)輸出軸。,選型核算,齒輪齒條的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算方式： 因旋轉(zhuǎn)部分為齒輪。且旋轉(zhuǎn)力傳導(dǎo)的半徑為D/2，所以在轉(zhuǎn)動(dòng)慣量上，相當(dāng)于把負(fù)載所有的質(zhì)量都集中在齒輪分度圓上來(lái)旋轉(zhuǎn)。即可得負(fù)載折算到出齒輪（減速機(jī)輸出軸）的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：

4、 折算到減速機(jī)輸入軸（電機(jī)輸出軸的慣量）： 其中：J1為減速機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 查看J與J0的比值是否在正常范圍內(nèi)，若比值太高，需要選用更大慣量的電機(jī)。,絲桿選型,絲桿一般用在運(yùn)行速度較慢的設(shè)備上，即需要的總減速比較高的情況。 因?yàn)榻z桿本身就帶有一定的減速比。而設(shè)備運(yùn)行速度確定后與電機(jī)之間的總減速比一定，預(yù)留給減速機(jī)的減速比與齒輪齒條相比，就少了很多，如果設(shè)備運(yùn)行速度快，可能減速機(jī)的減速比還不足3，這情況無(wú)法選出合適的減速機(jī)。,絲桿受力分析,如右圖。d為導(dǎo)程。 R為絲桿有效半徑。 絲桿在轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候， 上面的套筒會(huì)在一個(gè) “斜坡”上工作。這個(gè)斜坡如 右邊所示，以旋轉(zhuǎn)一周為 例，橫向長(zhǎng)度 高度d。其中F

5、1 為絲桿旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的切線推力，F(xiàn)2為絲桿通過(guò)“斜坡” 產(chǎn)生的橫向推力，F(xiàn)為合力，方向垂直于斜坡平面。,絲桿受力計(jì)算,通過(guò)上面的分析，我們可以得出加速時(shí)： 得出 公式中 可視為絲桿傳動(dòng)的有效半徑。,減速機(jī)型號(hào)確定,絲桿每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，套筒橫向位移d。假設(shè)設(shè)備運(yùn)行速度為V，那么： 再根據(jù)之前計(jì)算出來(lái)的最大加速力矩，和之前所講解的選型原則，確定減速機(jī)型號(hào)。,選型核算,這里依舊是核算電機(jī)慣量是否匹配問(wèn)題。確定電機(jī)大小后再判斷減速機(jī)輸入軸與電機(jī)軸匹配。 在之前絲桿力矩計(jì)算當(dāng)中，我這里從公式： 中指出了，有效半徑 ，它的物理 含義力矩T2通過(guò)有效半徑，滿足了F2的輸出要求，那么對(duì)于負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，也就相當(dāng)于全掛在了有效半徑 的上面。,選型核算,所以負(fù)載折算到絲桿（即減速機(jī)輸出軸）的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J2為： 折算到電機(jī)軸上的慣量J為： 計(jì)算出來(lái)后查看J與J0的比值。若太大，請(qǐng)選擇更高慣量電機(jī)。,純轉(zhuǎn)動(dòng)選型,純轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)力矩大小與轉(zhuǎn)動(dòng)加速度，和負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量有關(guān)系。 是設(shè)備的旋轉(zhuǎn)速度，t是加速時(shí)間。J為負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 減速比計(jì)算略（純轉(zhuǎn)動(dòng)只需查看減速機(jī)部分需要分配的減速比即可）,純轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算,因?yàn)樨?fù)載形狀不同。對(duì)于純轉(zhuǎn)動(dòng)的慣量計(jì)算是一個(gè)比較復(fù)雜的過(guò)程。 不規(guī)則的負(fù)載形狀，應(yīng)劃分為多塊常見(jiàn)模型分別計(jì)算后，再總和起來(lái)。 計(jì)算的時(shí)候，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量公式總則為： 其中R為有效半徑。如細(xì)圓環(huán)可取圓環(huán)(r1+r2)/2為有效半