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機械社區

標題: 最近在設計一套機動輥道，減速電機選用的疑惑 [打印本頁]

作者: 打磨村 時間: 2012-3-5 18:51
標題: 最近在設計一套機動輥道，減速電機選用的疑惑
最近在設計一套機動輥道，就是一排軸，軸兩端有兩個輪子，重物在輪子上運動，運動速度20m/min，輪子直徑160mm，驅動裝置用的減速機-鏈傳動，重物的質量大概有50t，一共9根軸來承重，即18個輪子承重，我計算出的電機功率最多2.2kw就足夠了，但是一同事打聽一家做行車的企業，說是電機要6kw，怎么會差這么大？

我的計算思路是先計算每個輪子上所受到的摩擦阻力，然后18個輪子相加，最后用總的摩擦阻力乘以速度，得出實際需要的驅動功率，再除以相應的效率，得出也就1.6kw左右，望高手指明過程中的錯誤，謝謝

作者: LIAOYAO 時間: 2012-3-5 19:42
輪子上所受到的摩擦阻力是如何取摩擦系數的？

想想看吧！

作者: 夢之譯 時間: 2012-3-5 20:02

LIAOYAO 發表于 2012-3-5 19:42
輪子上所受到的摩擦阻力是如何取摩擦系數的？

想想看吧！

請教下，滾動摩擦，一般摩擦系數取多少？

作者: 曼查的魯達 時間: 2012-3-5 20:17
應該不是滾動摩擦吧？

作者: 打磨村 時間: 2012-3-5 20:19

曼查的魯達發表于 2012-3-5 20:17
應該不是滾動摩擦吧？

是滾動啊，減速機帶動軸以及其上的輪子滾動，輪子靠摩擦力帶動箱體運動，這不是滾動摩擦嗎？

作者: 打磨村 時間: 2012-3-5 20:25

LIAOYAO 發表于 2012-3-5 19:42
輪子上所受到的摩擦阻力是如何取摩擦系數的？

想想看吧！

我看機械設計手冊第2冊滑動摩擦那一節里有滾動摩擦系數這一概念a，鋼與鋼是0.0002-0.0004m，然后根據公式a=M/Fn,求出M，然后感覺M=F*R求出沿箱體運動方向上的阻力，有問題嗎？

作者: LIAOYAO 時間: 2012-3-5 20:42

打磨村發表于 2012-3-5 20:25
我看機械設計手冊第2冊滑動摩擦那一節里有滾動摩擦系數這一概念a，鋼與鋼是0.0002-0.0004m，然后根據公式 ...

{:soso_e113:} 差別就是在這里。還真被俺猜準了。

再去翻翻手冊，摩檫面的說明是咋樣的？想想實際的物件又是咋樣的。

祝您好運！

作者: xuechaoqun 時間: 2012-3-5 21:50
算是可以算，只是你提供的條件參數不全啊，
要算就要先設定一些參數
假設：
1.減速機輸出轉速n=20/（D*л）=20/（160×10^-3x3.14）≈40rpm/min
設電機為4級電機，50HZ時額定1400轉，減速機減速比為i=35.

2.滾軸與重物間的磨擦系數u=0.05
重物的磨擦力F=μm•g=0.05×50x10^3×9.8=2.45x10^4[N]
負載轉矩TL=F•D/9•η=(2.45x10^4×160×10^-3)/(9×0.9)=484[N•m]
此負載轉矩為減速箱輸出軸的數值，因此需換算成電機輸出軸的數值。
電機輸出軸的必要轉矩TM
TM=TL/i•ηG=484/(35×0.66)=21[N•m]
（減速箱的傳導效率ηG=0.66）
按使用電源電壓波動（220V±10%）等角度考慮，設定安全率為2倍。
21×2=42[N•m]
P=TM•n/9550=42x1400/9550=6.16KW
隨便算的，算的也不全，只能做為參考。
重點在滾軸與重物取的磨擦系數，這個取值不同，計算結果會差別很大。

作者: 打磨村 時間: 2012-3-6 09:54

xuechaoqun 發表于 2012-3-5 21:50
算是可以算，只是你提供的條件參數不全啊，
要算就要先設定一些參數
假設：

對啊，關鍵是摩擦系數，不明白你為什么取那么大？這個有依據嗎？

作者: wangdong 時間: 2012-3-6 10:43
你算的是運行時的數據，那啟動的數據呢？

作者: 打磨村 時間: 2012-3-6 13:17

wangdong 發表于 2012-3-6 10:43
你算的是運行時的數據，那啟動的數據呢？

啟動時還會比運行時大好幾倍嗎？

作者: 打磨村 時間: 2012-3-6 13:19

xuechaoqun 發表于 2012-3-5 21:50
算是可以算，只是你提供的條件參數不全啊，
要算就要先設定一些參數
假設：

我只是不明白你是怎么出來這么大的啊，我從設計手冊上查到的跟你有一個數量級的差別啊

作者: 寂靜天花板 時間: 2012-3-6 15:18
這就跟自行車后輪為什么向前滾動一個道理,輪子主動,所以是靜摩擦力。

作者: liuxiaozhou 時間: 2012-3-6 15:42
提示: 作者被禁止或刪除內容自動屏蔽

作者: 打磨村 時間: 2012-3-6 18:07

寂靜天花板發表于 2012-3-6 15:18
這就跟自行車后輪為什么向前滾動一個道理,輪子主動,所以是靜摩擦力。

謝謝，我再去學習一下，沒注意到這一點

作者: 打磨村 時間: 2012-3-6 18:08

liuxiaozhou 發表于 2012-3-6 15:42
樓主－－保險用７．５－－－１１ＫＷ之間

這么大？不過阿聯酋電很便宜，估計人家不覺得浪費

作者: 爍爍 時間: 2012-3-6 19:40
你算的是運行時的數據，那啟動的數據呢？

作者: zyz4190 時間: 2012-3-6 19:46
要考慮加工安裝精度和啟動時的扭矩，是不是頻繁啟停等因數等，2.2KW肯定偏小！

作者: 打磨村 時間: 2012-3-6 20:13

zyz4190 發表于 2012-3-6 19:46
要考慮加工安裝精度和啟動時的扭矩，是不是頻繁啟停等因數等，2.2KW肯定偏小！

沒有頻繁啟停，棍子一直在轉，砂箱在上面運動

作者: 泰隆減速機13921 時間: 2012-3-6 20:36
這個計算式很復雜的，而且不一定很準確的，建議查設計手冊，取摩擦系數的經驗值

作者: oscar30000 時間: 2012-3-6 21:18

xuechaoqun 發表于 2012-3-5 21:50
算是可以算，只是你提供的條件參數不全啊，
要算就要先設定一些參數
假設：

不好意思，直接啟動是沒有問題的。
取電機7.5KW，額定扭矩產生的加速度約為3.6>0.33，直接驅動是沒有問題的，不好意思！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

作者: 沈石頭 時間: 2012-3-7 09:07
有個相似工況，原滾動摩擦系數是0.0002m，但是考慮工況中存在滑動摩擦的情況，系數放大至0.0008m,參考來自軋鋼機械的夾送輥設計，建議參考這方面資料。工況也是輸送托輥靠輥子滾動送料。

作者: zjnyxhlove 時間: 2012-3-7 10:33
最終歸結到滾動摩擦與滑動摩擦的區別問題。

作者: 意可機電 時間: 2012-3-7 12:41
p=安全系數*umg*v/效率，對嗎

作者: 十年一夢 時間: 2012-3-7 13:26
　美國人討論摩擦系數的貼子：

proejuan (Mechanical) 8 Feb 07 9:47
What is the coefficient of friction for calculate the pull force in a rail car?

civilperson (Structural) 8 Feb 07 10:55
Steel on steel ranges from: High of 0.78 to Low of 0.05.  Use of sand box required on slippery surfaces such as leaves, oil, & ice.  Use 0.25 for design purposes, (2% maximum grade).

wiktor (Structural) 14 Feb 07 15:41
Typically 0.005 i.e 5 lbs per 1000 lbs.You can find more details here:
https://atiam.train.army.mil/soldierPortal/atia/adlsc/view/public/7489-1/fm/4-01.41/chap10.htm#tab10-1

harrisj (Automotive) 8 Mar 07 10:38
At a mu of .005, a 100-ton locomotive will achieve a drawbar pull of 1000 lbf. That's not much of a train.
The loco won't even make it up a 0.5% grade on its own, let alone pull anything else up it.
Something wrong here. Civilperson's numbers look more realistic, although I've never come across as high as 0.78 before.

civilperson (Structural) 8 Mar 07 11:29
   Two different questions have been answered in the above postings.  The rolling resistance of a towed rail car is given as an average by witkor, the tractive effort as a drawbar pull by a locomotive is given by civilperson and harrisj.  The Army Manual cited by witkor has both answers. The STE, (starting tractive effort), is given as 0.3 to 0.2 with .25 as a design value and the CTE,(continuous tractive effort), is half of the STE.

作者: 于小濤 時間: 2012-3-7 15:31
我覺得是否可以先用一個3KW的電機，試上8小時，再觀察發熱程度和實際較果，這樣比算公式快多了。

作者: wayyhlp 時間: 2012-3-7 15:57
貨物被壓成18個微觀的小坑了吧？這就不能用那個摩擦系數了再者貨物開始運動的時候有加速度啟動阻力比運行阻力要大

作者: 青木飛揚 時間: 2012-3-7 16:25
機械這塊計算好的東西部見的就正確，很多加工裝備的誤差還有物體的誤差都會影響到的。我就碰到這樣的問題

作者: 成形極限 時間: 2012-3-8 17:41
這個要算加速度，考慮電機負荷曲線等因素的。理論功率是平穩載荷的，動載或加載條件下和電機的允許負荷要有一個平衡過程

作者: 天狐空幻 時間: 2012-5-6 16:19
這個問題難嫩

作者: 天狐空幻 時間: 2012-5-6 16:24
沒事想想我畫個圖看看

作者: 天狐空幻 時間: 2012-5-7 09:56

xuechaoqun 發表于 2012-3-5 21:50
算是可以算，只是你提供的條件參數不全啊，
要算就要先設定一些參數
假設：

負載轉矩TL=F•D/9•η=(2.45x10^4×160×10^-3)/(9×0.9)=484[N•m]
5 V& w5 f! \* U6 l此負載轉矩為減速箱輸出軸的數值，因此需換算成電機輸出軸的數值

想問下這個公式里面的那個 9 是什么意思，η=0.9 這個應該是傳動效率吧？

作者: 天狐空幻 時間: 2012-5-7 11:03
我明白那是什么意思了其實就是個滾{:soso_e101:}輪架使用九個電機進行驅動對吧哎呀郁悶死我了終于明白了

作者: 貓王001 時間: 2012-5-7 13:19
我認為這個應該取滑動磨擦因數，

作者: 不見不散2619 時間: 2012-5-8 13:35
想想

作者: 泰隆減速機13921 時間: 2012-5-16 21:11
關鍵是摩擦系數的選取上，一般分不清的時候都是取比較保守的

作者: zzkczyljx 時間: 2012-5-17 09:35

xuechaoqun 發表于 2012-3-5 21:50
算是可以算，只是你提供的條件參數不全啊，
要算就要先設定一些參數
假設：

S$ Q& t0 W/ f
負載轉矩TL=F•D/9•η=(2.45x10^4×160×10^-3)/(9×0.9)=484[N•m]
這個公式里”9“是什么？是不是寫錯了？

作者: zzkczyljx 時間: 2012-5-17 09:45

xuechaoqun 發表于 2012-3-5 21:50
算是可以算，只是你提供的條件參數不全啊，
要算就要先設定一些參數
假設：

記得轉矩好像是T=FxD/2xη

作者: 8020 時間: 2012-8-7 16:00

打磨村發表于 2012-3-6 09:54
對啊，關鍵是摩擦系數，不明白你為什么取那么大？這個有依據嗎？

《機械設計手冊》吳宗澤 17章里面有說滾動摩擦系數μR=f/r （其中：f:滾動摩擦力臂，r：滾輪半徑）
英格索蘭、eepos滑車（裝有軸承的尼龍滾輪對鋁合金導軌）μR分別為0.01、0.005
(, 下載次數: 165)

作者: cj805932731 時間: 2012-8-8 08:22
高手在哪里

作者: njcjgyl 時間: 2012-8-20 12:42

夢之譯發表于 2012-3-5 20:02
請教下，滾動摩擦，一般摩擦系數取多少？

滾動摩擦一般取0.05

作者: njcjgyl 時間: 2012-8-20 12:44
這個還要根據你的速度，和齒輪的傳動比來確定的

作者: njcjgyl 時間: 2012-8-20 21:24
系數不一樣算下來的數值也不一樣的

作者: xiaoniuqq 時間: 2012-12-16 12:44
有這方面成功的案例，經驗豐富的高手么？

作者: earthling1983 時間: 2013-12-5 13:00
多謝分享，學習一下！

作者: lk17859415 時間: 2013-12-5 15:19

打磨村發表于 2012-3-5 20:19
是滾動啊，減速機帶動軸以及其上的輪子滾動，輪子靠摩擦力帶動箱體運動，這不是滾動摩擦嗎？

啟動時應按滑動摩擦算吧

作者: 破堅陣 時間: 2013-12-18 15:47
學習下漲漲經驗

作者: 無情、無我 時間: 2014-7-31 17:33

天狐空幻發表于 2012-5-7 11:03
我明白那是什么意思了其實就是個滾{:soso_e101:}輪架使用九個電機進行驅動對吧哎呀郁悶死我了終于 ...

那按你說的也應該是除以18啊？你看呢F*D/2才是單個的啊

作者: 無情、無我 時間: 2014-7-31 19:25

xuechaoqun 發表于 2012-3-5 21:50
算是可以算，只是你提供的條件參數不全啊，
要算就要先設定一些參數
假設：

大俠，能給說說TL=F•D/9•η這個為什么除以9嗎？我感覺應該除以2啊，或者要是每個軸都有電機那應該除以18啊？

作者: 深圳中瑞機械手 時間: 2014-7-31 21:27
參考來自軋鋼機械的夾送輥設計

作者: 混子有名聲 時間: 2022-5-12 20:25

xuechaoqun 發表于 2012-3-5 21:50
算是可以算，只是你提供的條件參數不全啊，
要算就要先設定一些參數
假設：

負載轉矩 F*D/2吧？

作者: wmk312088846 時間: 2022-5-18 10:26
這個應該有成熟的廠家吧

作者: 福蘭卡叔叔 時間: 2022-5-28 16:38
保守計算，滾動摩擦系數取0.1

作者: 驅蚊器86 時間: 2022-5-30 16:30
這么重的東西，加速力比勻速驅動力大太多吧

作者: 1027726686 時間: 2022-5-30 18:19
滑動摩擦，摩擦系數取0.1-0.15。

作者: cumtbm02 時間: 2022-6-8 13:12
計算過程沒問題，就看各處系數選擇了

作者: spinachzwx 時間: 2022-6-8 17:42
感謝各位分享

作者: 陳星河 時間: 2024-4-26 17:15
車輪驅動力矩（啟動力矩）是克服摩擦力矩和提供加速的力矩之和，其中摩擦力應該包括靜摩擦力（用靜摩擦因素計算）和滾動阻力（滾阻系數計算）。樓主所查的滾動摩擦系數a我猜大概率指的是滾阻系數（有量綱）。滾阻力很小，所以大多情況下不參與計算，但在特定情況下，如高速運動或者表面粗糙的路面上，滾動阻力也可能會對車輛的性能產生影響，需要加以考慮。

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