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關(guān)于慣量計算的親身經(jīng)歷

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1#
發(fā)表于 2023-2-3 12:31:23 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
  最近在忙著做伺服電機選型計算。

  上學(xué)時的物理科上,我都是在睡大覺。作業(yè)都是抄同學(xué)的。會考時是讓別人給我傳答案的。然后我就這樣過來了。

  這幾天,因為公司新來了一位領(lǐng)導(dǎo),在做機械設(shè)計評審時,要求我們出局電機計算的詳細(xì)步驟。于是,我就懵了。然后就是各種翻書,查資料,翻資料,打電話問等等。
  第一天,我計算出了需要的速度,需要的轉(zhuǎn)速,然后計算出了扭矩。這些很簡單的。

  需要的速度一般就是客戶要求在多長時間內(nèi)完成動作,然后根據(jù)行程就可以求出速度了。然后根據(jù)速度再套公式可以求出需要的轉(zhuǎn)速。這里要注意單位換算。之前我也是不會這些公式的。后來也是找人問,上網(wǎng)查資料才慢慢的會的。當(dāng)我會了之后,我才發(fā)現(xiàn),這些都是初中課本上的知識。

  之后是計算加速度。這里就有一個問題,那就是計算加速度的加速時間。剛開始我按1秒來算。后來領(lǐng)導(dǎo)說太慢了。然后我又按0.2秒來算,領(lǐng)導(dǎo)又覺得太快了。說是這么快的加速度,成本太高了。后來就按照0.5秒來算了。算完發(fā)現(xiàn),0.5秒加速度也不妥當(dāng),因為行程太短了。然后又按照0.2秒來算了。這樣反反復(fù)復(fù)的,一天時間就過去了。

  這里重點說說第二天的事情。那就是關(guān)于電機慣量的計算。

  剛開始我聽說慣量問題,自己也是一頭霧水,甚至還有點害怕。因為之前面試時,面試官問我會不會計算慣量,我就不會。最終被刷下來啦。今天又面臨了這個問題。覺得自己可能搞不好。

  這里要提到2個同事。A同事學(xué)歷高,懂的多,有問題去問他,百分之八十能搞定。B同事技術(shù)能力不咋地,也不喜歡鉆研,但是愛記筆記。有些東西有些公式他那里有,有些資料他那里也有,但是有一個地方出現(xiàn)了錯誤,他也沒有能力改過來。有地方出現(xiàn)問題了,他也不知道該咋辦。一些公式演變他也不會搞。就是這樣的一個同事。

  剛開始我找的是A同事,在套入幾個公式后,感覺很不理想。他后來看了一下我的機構(gòu)(下面有簡圖),建議我把齒輪直徑改成一樣的。原來的直徑是1比1.35的。直徑一改,其它參數(shù)也會有變化的。只是我這個小白,沒有在第一時間重新進(jìn)行計算,于是就遇到各種數(shù)據(jù)不對勁。浪費了半天時間。后來A同事說,可能這個慣量還和減速機有關(guān)系。我想著,減速機要是1比1的話,應(yīng)該影響不大,就先不管他了。

  下午我找到B同事,B同事就拿出他的筆記給了我一個公式截圖(下圖)我剛開始很高興,還說他的公式很靠譜。但是仔細(xì)一看才發(fā)現(xiàn),上下兩個公式一摸一樣。我去找B同事,B同事也是很納悶,他說他當(dāng)時就是記錄一下,記錄完就完事了,今天要不是我發(fā)現(xiàn),他壓根就不清楚。我聽后瞬間頭大。
  不過,B同事倒是給了一個提示,那就是要考慮減速機的因素,而且減速機對慣量的影響還是比較大的。

  后來我又翻書查資料,后來用了一個笨辦法,就是將活動部分的重量添加到齒輪上,算出齒輪的慣量,然后再計算齒輪和電機之間的慣量。這里再次忽略了減速機的因素。結(jié)果還是相差很大。
  昨天下午,我又找到了很多公式。在各個公式中我才發(fā)現(xiàn)之前B同事給我的公式底檔。我發(fā)現(xiàn)應(yīng)該是另外一個公式(下圖)之后就代入公式中的各項參數(shù)計算出了最終結(jié)果。這個時候B同事又冒出一句,機械效率百分之十。

  整個慣量計算讓我累死了很多腦細(xì)胞。因為慣量有很多種情況,各種情況的慣量不一樣。然后還有減速機的影響因素,機械效率的影響因素等。在這里有一點要注意,慣量和滑動摩擦系數(shù)沒有關(guān)系。

  最后能夠把結(jié)果計算出來,選擇好電機,也是很讓人欣慰了。這里,我突然覺得,要是當(dāng)年的物理課好好學(xué)習(xí)的話,今天也不至于這么累吧。另外,平時還是要多多的積累,物理公式推導(dǎo)演變的也要多記記。這樣對自己的以后會很方便。

  附上文件種說的各種圖,歡迎行家來指教。

  已知負(fù)載10KG,移動機構(gòu)重量10KG,減速比是1比20,齒輪直徑是48MM.電機是100W的電機的慣量是0.035千克每平方厘米。





微信圖片編輯_20230203100811.jpg (8.71 KB, 下載次數(shù): 373)

我的機構(gòu)簡圖

我的機構(gòu)簡圖

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B同事給的公式

B同事給的公式

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我后來發(fā)現(xiàn)的公式

我后來發(fā)現(xiàn)的公式

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2#
發(fā)表于 2023-2-3 12:38:58 | 只看該作者
好貼,樓主用心了
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3#
發(fā)表于 2023-2-3 12:56:42 | 只看該作者
機械計算用MathCAD,事半功倍。
慣量計算的本質(zhì)是能量守恒定律,從這個基點出發(fā),問題會變簡單。

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幫忙提供一下math CAD  發(fā)表于 2023-2-6 10:26
回復(fù) 支持 1 反對 0

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4#
發(fā)表于 2023-2-3 13:26:23 | 只看該作者
最近也在經(jīng)歷,以前沒好好學(xué),最近在看資料學(xué)習(xí),感覺還是有點懵的,涉及的資料太多,查找也有困難

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可以來社區(qū)里提問哦。  發(fā)表于 2023-2-3 17:48
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5#
發(fā)表于 2023-2-3 13:41:41 | 只看該作者
還得努力
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6#
發(fā)表于 2023-2-3 13:43:37 | 只看該作者
齒輪/同步輪等圓餅狀的計算公式應(yīng)是1/2WR2吧,即1/8WD2
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7#
發(fā)表于 2023-2-3 13:54:50 | 只看該作者
之前有好好學(xué)過,有段時間沒用又忘了
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8#
發(fā)表于 2023-2-3 14:33:48 | 只看該作者
最多理解1下午  明天不用又忘記了  這咋整....................

還是不理解這里面的原理  

你們材料力學(xué)  能不能吃透    我是研究了半天  還是一竅不通
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9#
發(fā)表于 2023-2-3 14:39:05 | 只看該作者
看了半天,還是沒搞清楚你到底學(xué)會沒有?
我只記得物體慣量公式dm*r*r,其它計算慣量的公式一個都不記得。
計算慣量是很簡單的事情,哪里需要記那么多公式,不過記性好當(dāng)然更好。
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10#
發(fā)表于 2023-2-3 14:46:36 | 只看該作者
慣量計算還是很有學(xué)問的。提醒樓主要是遇到旋轉(zhuǎn)中心和質(zhì)心不一致的情況,那么總慣量還要加上偏離質(zhì)心的慣量。希望樓主少踩一個坑

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非常感謝你的提醒。不同形式下,慣量的計算方式是不同的。  發(fā)表于 2023-2-3 17:55
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