電機減速機選型計算

1、減速機選型計算,從輸出端來判斷減速機的型號需求,輸出端傳動方式,減速機輸出端主要應用方式有以下三種 齒輪齒條 絲桿導軌 純轉(zhuǎn)動,齒輪齒條受力分析與計算,齒輪齒條傳動時。齒輪旋轉(zhuǎn)為主動。齒輪軸橫向位移為 從動。根據(jù)受 力平衡。圖中 其中a是設備運行加速度，是 摩擦因數(shù)。（因為加速時力矩最大 所以此處，僅考慮加速時候的情況）,齒輪齒條受力計算,從上面的公式中可以得出： D為齒輪分度圓直徑，D=mz。 T2即為減速機需要給齒輪提供的力矩。選出減速機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備的運行速度來計算。假設設備運行速度為V。減速機輸出轉(zhuǎn)速為n2。那么， 所以 其中n

2、1為電機額定轉(zhuǎn)速,一般數(shù)值為2000rpm或者3000rpm。,減速機型號確定,目前已經(jīng)得出了減速機所需要的最大加速力矩和它需要的減速比。接下來就是從APEX減速機資料上尋找合適的減速機。 假如計算得出，最大力矩650Nm，減速比5。如下圖所示： （AB減速機最大力矩為額定力矩的1.8倍） 減速機應該選到AB142-005。如果選AB115-005那么力矩上面就會有所不足。當然，從另一方面來說，計算出來的T2除以i，即為電機所需要達到的力矩。因為減速機本身不帶任何動力，所以電機力矩上必須大于T2/i。,選型核算,因為整個運動系統(tǒng)包含了減速機和電機，若只針對減速機進行計算經(jīng)常會出現(xiàn)一定偏差。這個

3、偏差往往出現(xiàn)在電機慣量匹配上，以及減速機與電機尺寸匹配問題。 轉(zhuǎn)動慣量的要求是負載慣量折算到電機軸上時J，與電機的轉(zhuǎn)動慣量J0之間的比值。這個比值在5以內(nèi)算是正常范圍，要求響應快的應該在3以內(nèi)，最佳匹配為1:1。 尺寸上，因為AB減速機輸入端軸承納入臂架這一個專利設計。所以它的輸入軸沒有太大的軸徑選項。因此對減速機選型時候有特別指出的尺寸要求減速機輸入軸(資料上尺寸C3)必須大于電機輸出軸。,選型核算,齒輪齒條的轉(zhuǎn)動慣量計算方式： 因旋轉(zhuǎn)部分為齒輪。且旋轉(zhuǎn)力傳導的半徑為D/2，所以在轉(zhuǎn)動慣量上，相當于把負載所有的質(zhì)量都集中在齒輪分度圓上來旋轉(zhuǎn)。即可得負載折算到出齒輪（減速機輸出軸）的轉(zhuǎn)動慣量：

4、 折算到減速機輸入軸（電機輸出軸的慣量）： 其中：J1為減速機轉(zhuǎn)動慣量。 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。,絲桿選型,絲桿一般用在運行速度較慢的設備上，即需要的總減速比較高的情況。 因為絲桿本身就帶有一定的減速比。而設備運行速度確定后與電機之間的總減速比一定，預留給減速機的減速比與齒輪齒條相比，就少了很多，如果設備運行速度快，可能減速機的減速比還不足3，這情況無法選出合適的減速機。,絲桿受力分析,如右圖。d為導程。 R為絲桿有效半徑。 絲桿在轉(zhuǎn)動的時候， 上面的套筒會在一個 “斜坡”上工作。這個斜坡如 右邊所示，以旋轉(zhuǎn)一周為 例，橫向長度 高度d。其中F

5、1 為絲桿旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的切線推力，F(xiàn)2為絲桿通過“斜坡” 產(chǎn)生的橫向推力，F(xiàn)為合力，方向垂直于斜坡平面。,絲桿受力計算,通過上面的分析，我們可以得出加速時： 得出 公式中 可視為絲桿傳動的有效半徑。,減速機型號確定,絲桿每轉(zhuǎn)動一圈，套筒橫向位移d。假設設備運行速度為V，那么： 再根據(jù)之前計算出來的最大加速力矩，和之前所講解的選型原則，確定減速機型號。,選型核算,這里依舊是核算電機慣量是否匹配問題。確定電機大小后再判斷減速機輸入軸與電機軸匹配。 在之前絲桿力矩計算當中，我這里從公式： 中指出了，有效半徑 ，它的物理 含義力矩T2通過有效半徑，滿足了F2的輸出要求，那么對于負載的轉(zhuǎn)動慣量，也就相當于全掛在了有效半徑 的上面。,選型核算,所以負載折算到絲桿（即減速機輸出軸）的轉(zhuǎn)動慣量J2為： 折算到電機軸上的慣量J為： 計算出來后查看J與J0的比值。若太大，請選擇更高慣量電機。,純轉(zhuǎn)動選型,純轉(zhuǎn)動時力矩大小與轉(zhuǎn)動加速度，和負載轉(zhuǎn)動慣量有關系。 是設備的旋轉(zhuǎn)速度，t是加速時間。J為負載轉(zhuǎn)動慣量。 減速比計算略（純轉(zhuǎn)動只需查看減速機部分需要分配的減速比即可）,純轉(zhuǎn)動慣量計算,因為負載形狀不同。對于純轉(zhuǎn)動的慣量計算是一個比較復雜的過程。 不規(guī)則的負載形狀，應劃分為多塊常見模型分別計算后，再總和起來。 計算的時候，轉(zhuǎn)動慣量公式總則為： 其中R為有效半徑。如細圓環(huán)可取圓環(huán)(r1+r2)/2為有效半