1、电机功率:
P=kFv/η
kσ=1.2(启动系数) kf=1(温度系数)
kH=1(高度系数) Kw=1.35(工作制系数)
k= kσkf kH kw 1.62
F=(1+0.3)μmg=1.3×0.3×300×9.8=1146.6N(皮带张力)
v=0.2m/s(输送速度)
η1=0.9(减速机效率) η3=0.95(轴承效率)
η4=0.9(带传动效率)
η=η=η1η32η4 =0.9×0.95×0.95×0.9=0.731
皮带输送电机功率应大于P=1.62×1146.6×0.2/0.731=508.2w
2、驱动扭矩计算:
T=dμmg/(2πη)
T=0.1×0.3×300×9.8/(2×3.14×0.8)=17.56Nm
3、综合上述电机功率750w、减速机减速比40。
对应输出扭矩T=9550*750/1400=204.6Nm,满足要求。
对应直线速度v=1400/40/60*2*3.14*50=183mm/s
二、输送带旋转电机选型信息
1、机构旋转扭矩分析
运用运动分析方式确定机构旋转扭矩,预定机构转动角度90°,时间4s,负载重量300kg。运动测试所得如下图,所需达到的驱动扭矩为:1965Nm。
2、伺服电机转速分析
伺服电机选用大惯量伺服电机,转速为1500r/min=25r/s,预定机构转动角度90°(0.25转),时间4s,结合链轮齿数比1:2,减速机减速比为200
3、转动惯量分析
如下图分析,旋转方向上的转动惯量约为195kgm2
设传动比为200
195/2002应小于电机转子转动惯量的5倍
4、综上所述机构旋转扭矩1965Nm,电机输出扭矩按传动比折算后为10Nm,选减速比200的减速系统,电机
5、惯量应大于975kgmm2。
三、Y轴电机计算
1、负载重量W=500kg,u水平摩擦系数,D齿轮分度圆直径
水平工作力Fb=uW=0.01*500=5N
电机工作扭矩Tb=Fb*0.5D=5*0.5*0.1=0.25N·M
2、启动扭矩T=惯性扭矩Ta+工作扭矩Tb
惯性扭矩Ta由惯性力Fa大小决定: 𝐹𝑎=𝑊∙𝑎
其中a为启动加速度(一般取0.1g~g,依设备要求而定,参考下式计算)。 a=v/t =0.2m/s / 1=0.2
Ta= Fa*0.5D=W*a*0.5D=500*0.2*0.5*0.1=5 N·M
启动扭矩T= Ta+Tb=5+0.25=5.25 N·M
3、系统转动惯量J总等于电机转动惯量JM、齿轮转动惯量JG、和负载转动惯量J之和。