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看看凸轮分割器和电机选型计算，以后就不会买

2017-12-13 09:58阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/5651057364

已知条件,设计资料 ：
(1)间歇分割定位等分:S=2 S:分割数
(2)每等分驱动时间：1秒；定位时间：30秒
注：动程时驱动速度比较慢些好，此处按照经验选择动程角（驱动角）270度的分割器德士的6DF，电机选用200W，变速比1:30，再行验算。
(3)输入轴之回转数:N=50rpm，减速箱变比为1：30.（约：N＝50Rpm，慢一点并没有问题，电机转速为1500rpm）
(4)凸轮曲线:变形正弦曲线（采用标准普通的就行）
(5)回转盘的尺寸:500×20T ，铝2A12。
(6)夹具的重量:3kg/组 （重量比较复杂，但肯定不到3kg）。
(7)工件的重量:5kg/组 （工件重量比较复杂，但肯定不到5kg）
(8)转盘依靠其底部之滑动面支持本身重量负荷有效半径：R=250mm.
(9)夹具固定于节圆直径330mm处。

计算:
间歇分割定位等分:S=2
输入轴的回转数:N=50rpm
凸输曲线是变形正弦曲线,因此 Vm =1.76 ，Am=5.33 ，Om=0.99
1，负载扭矩:Tt
(a) 转盘重量:w1；夹具重量：w2；工件重量：w3；则：
w1=10(kg)
w2==6(kg)
w3=10(kg)
(b) 回转盘惯性矩：I1；夹具惯性矩：I2；工件惯性矩：I3；则：
I1=W1R2/（2G）=10x0.252/（2x9.8）=0.032(kg x m x s2)
I2=W2Re2/G=6x0.1652/9.8=0.0167(kg x m x s2)
I3= W3Re2/G=10x0.1652/9.8=0.028(kg x m x s2)
(c)总惯性矩:I
I=I1+I2+I3 I=0.0767(kg x m x s2)
(d)输出轴最大角加速度:
α=Am*2*Pi /S*(360/ θh*n/60)2=5.53x2X3.14/2x(360/270x50/60)2=21.43(rad/s2)
(1) 惯性扭矩:Ti
Ti=I×α=0.0767×21.43=1.644（kg . m)
(2) 摩擦扭矩:Tf
Tf=μ×w×R=0.15*30*0.25=1.125（kg . m)
注意：此处有问题：按照实际的机械设计，分割器转盘只是一边有支撑，另一边是没有支撑的，其摩擦力矩远远没有计算的这么大，或者缩小一倍更为合理。以下先按上面的数值的0.5倍进行计算，校验原来的经验的选型有没有余量。
修正后的Tf=0.5625（kg . m)

(3)作功扭矩:Tw
在间歇分割时没有作功，因此Tw=0
以上总负载扭矩:Tt=Ti+Tf+Tw=1.644+0.5625+0=2.2Kg.m
实际负载扭矩:Te安全负载的因数fe=1.8

Te=Tt×fe=2.2×1.8=3.97(kg . m)

输入轴扭矩:Tc注：输入轴起动负载扭矩视为0. 因此Tca=0
Tc=360/(θh*s) ×Qm×Te=360/（270×2 ）×0.99×3.97=1.72(kg. m)

计算所需的马力:p=Tc×n / 716×f(HP) 或 P=Tc×n / 975×f (kw)
假设效率f=60% 那么 P=1.72×50 / 975×0.6 =0.147(Kw) =147W
式中：
Vm: 最大非向性速度
Am: 最大非向性之加速度
Qm: 凸轮轴最大扭力系数
α: 输出轴最大角加速度
θh :驱动角
μ: 磨擦系数=0.15

选择适用的间歇分割器 ：
根据以上所计算的资料以及输入轴的转数50rpm来选择,参考说明书上所记载,凡是输出轴扭矩高于以上所计算的Te值者均可选用。因为Te=3.97 (kg.m),选用法兰型的分割器，按照德士的样本，6DF不够用的（其输出轴最大扭矩为1.41Kg.m）,必须采用7DF的分割器（其输出轴最大扭矩为4.3Kg.m）。
分割数：2
动程角：270度；
右旋；
优选正弦曲线，（标准型）。
法兰式，有辅助输出轴，安装定位凸轮用。
安装方式：所以采用（顶面）法兰侧悬挂安装。电机也是悬挂安装。
电机功率：200W，减速器1：30，选用东方电机的带减速箱型号：BHI62EMT-30RH。

诸城金弘源机械有限公司

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