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凸轮分割器和电机选型计算

  下面一起来看看凸轮分割器和电机选型计算:

  (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

分割器.jpg

  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。