Формула расчета крутящего момента редуктора: сначала разъясним три основные формулы
Selection Правильное использование формулы расчета крутящего момента редуктора более эффективно, чем запоминание таблицы номеров моделей. Мощность, крутящий момент и скорость соответствуют P = T·n/9550 (P — кВт, T — Н·м, n — об/мин). Отсюда получаются три основные формулы: клемма двигателя T₁ = 9550·P/n₁; выходной терминал T₂ = 9550·P·i·η/n₁; скорость вращения n₂ = n₁/i. В формуле i — передаточное число, а eta — КПД передачи редуктора.。
Пример: Номинальная частота вращения двигателя мощностью 5,5 кВт составляет 1440 об/мин, оснащенного твердозубым поверхностным редуктором с i=25, КПД 0,94. Тогда Т₁ = 9550×5,5÷1440 ≈ 36,5 Н·м, T₂ = 36,5×25×0,94 ≈ 857 Н·м, n₂ ≈ 58 об/мин. Эти три цифры являются основой для проверки номинального крутящего момента, тепловой мощности и установочных размеров образца, а также являются общепринятой практикой расчета выходного момента редуктора .
Считайте в обратном порядке: создайте необходимый крутящий момент со стороны нагрузки.
Чаще всего известно сопротивление оборудования, а не мощность двигателя. В этом случае сначала рассчитывается момент нагрузки, а затем реверсируется. Вращающаяся нагрузка T = F×r (F – касательная сила Н, r – радиус действия, м); при горизонтальной транспортировке добавляется составляющая ускорения F = μ·m·g, а при наклонной – m·g·sinα.
Пример: транспортировочная масса ленточного конвейера составляет 2000 кг, общий коэффициент трения 0,15, диаметр передающего ролика 500 мм. F = 0,15×2000×9,8 ≈ 2940 Н, Т = 2940×0,25 ≈ 735 Н·м; при выходной скорости 60 об/мин необходимая мощность P = T·n/9550 ≈ 4,6 кВт, деленная на КПД 0,94, мощность на валу около 4,9 кВт, отнимем 5,5 кВт в сторону увеличения. После такого расчета мощность двигателя и редуктора будут согласованы так, что «двигатель достаточно большой, а редуктора недостаточно».
Ускоряющий момент: оборудование, которое часто запускается и останавливается, не может рассматриваться только как установившееся состояние.
Ускоряющий момент T = J×α, J — полный момент инерции, пересчитанный на ось (кг·м²), α — угловое ускорение (рад/с²), α = 2π·Δn/(60·t). Инерция нагрузки преобразуется в вал двигателя согласно формуле J_motor = J_load/i² и уменьшается в 100 раз, когда передаточное число равно 10.
Преобразованное соотношение инерции (преобразованная инерция нагрузки ÷ инерция ротора двигателя) рекомендуется контролировать в пределах 3:1 и не должно превышать 10:1 в общих ситуациях автоматизации. Время разгона сокращается с 1 с до 0,2 с, а необходимый разгонный момент увеличивается пропорционально примерно в 5 раз. Поэтому расчетный крутящий момент следует принимать как пиковое значение «установившегося режима + ускорение», а затем сравнивать с допустимым крутящим моментом на этой скорости.
Значение эффективности: необходимо учитывать различия между разными моделями.
модель | Общий диапазон передаточных чисел | Эталонное значение эффективности |
|---|
Закаленная цилиндрическая шестерня | Один уровень 3~8, два уровня 8~50 | 0,96–0,97 (один уровень)/0,94–0,96 (несколько уровней) |
Циклоидальная вертушка | Один уровень 9~87, два уровня 121~5133 | 0,90–0,94 (один уровень)/0,85–0,90 (два уровня) |
Червячная передача | 0,80~0,90 при i≤10; 0,65~0,80, когда i=20~40; 0,50~0,65, когда i>60 | Быстро уменьшайте по мере увеличения передаточного числа. |
планета | Одноуровневый 3~10, многоуровневый до 1000 | 0,94~0,97 |
Последствия занижения КПД очень прямые: если червячный редуктор с i=60 оценить на основе eta=0,9, выходной крутящий момент будет завышен почти на 40%, и он фактически не будет приводиться в движение и будет сопровождаться сильным нагревом; если кпд циклоидального вертушечного редуктора будет равномерно применяться на уровне 0,95, будет легко выбрать меньшую передачу для базы машины и работать на грани перегрузки в течение длительного времени.
Пиковый крутящий момент и коэффициент эксплуатации: учет колебаний рабочих условий
Номинальный крутящий момент соответствует только стабильным и продолжительным условиям работы. Пусковой момент асинхронного двигателя с прямым пуском может достигать номинального значения в 2–2,5 раза. Инверторы общего назначения обычно обеспечивают 150% кратковременную перегрузку, а заклинивание нагрузки может мгновенно превысить установившееся состояние более чем в 2 раза. Следовательно, расчетный крутящий момент = расчетный выходной крутящий момент × коэффициент эксплуатации редуктора : равномерная нагрузка 1,0–1,25, воздействие средней нагрузки 1,25–1,5, воздействие тяжелой нагрузки 1,5–2,0, и убедитесь, что пиковое значение не превышает 80 % мгновенного крутящего момента, указанного на образце.
Проверка фактического измерения: метод крутящего момента-скорости и метод силы тока
Если вы подозреваете, что Selection слишком мало, или хотите подтвердить фактический коэффициент нагрузки, измерьте оба конца в соответствии с методом на месте, указанным в GB/T 34867.1-2017: используйте тахометр крутящего момента на выходном конце, P₂ = T·n/9549; используйте анализатор мощности на входном конце, чтобы считать трехфазную активную мощность P₁ и эффективность η = P₂/P₁.
метод | Применимый диапазон нагрузки | Точность прибора | Внимание на сайте |
|---|
Метод крутящего момента | Полный диапазон нагрузки | Крутящий момент 0,5%, скорость ±1 об/мин. | Датчик подключен последовательно к системе вала, и разница в соосности приведет к скачку показаний. |
Метод силы тока | 75%~100% нагрузка | Счетчик электроэнергии 0,5%, ТТ 0,2% | Коэффициент мощности низкий при небольшой нагрузке, и ошибка увеличивается. |
метод паспортной таблички | нагрузка 50%~100% | — | Это лишь приблизительная оценка, и ее нельзя использовать для принятия. |
При измерении работать непрерывно более 1 часа до стабилизации температуры масла, принимать среднее значение от 5 до 10 минут и устранять скачки при запуске и остановке; нормально, что мощность холостого хода составляет от 10% до 30% номинального значения. Если оно близко к номинальному значению, проверьте заедание и натяг при сборке. Когда измеренный КПД ниже обычного значения той же модели, это в основном связано с плохой смазкой или износом поверхности зубьев, о чем можно судить по сочетанию ненормального шума и повышения температуры редуктора .
Четыре типичных просчета
1. Подставим выходную скорость в T = 9550·P/n, и расчетный крутящий момент увеличится в несколько раз; 2. Забудьте умножить КПД, и модель червячной передачи отклонится более чем в два раза; 3. Запишите скорость 4-полюсного двигателя как 1500 об/мин, а фактическая мощность обычно составляет 1440–1470 об/мин; 4. Смешайте единицы измерения, 1 кгс·м ≈ 9,8 Н·м, а пробу в кгс·м помечают непосредственно как Н·м. Если вы ее используете, то выберете меньшую передачу.
Три вещи, которые нужно сделать после расчета крутящего момента
Это всего лишь половина Selection для расчета формулы расчета крутящего момента редуктора . Затем вы должны использовать расчет передаточного отношения редуктора , чтобы убедиться, что выходная скорость попадает в технологическое окно, использовать проверку тепловой мощности, чтобы убедиться, что непрерывная работа не перегревается, и проверить метод установки и форму соединения выходного вала. Если у вас особые условия работы — мощность двигателя, выходная скорость, тип нагрузки, часы работы в день и частота запуска, обратитесь в компанию Hangzhou Weigao Transmission . Мы предоставляем полную линейку продукции: редукторы с циклоидальным вертушком, редукторы с твердой поверхностью зубьев, червячные редукторы, планетарные редукторы и мотор-редукторы. Как производитель редукторов , мы можем предоставить бесплатные планы Selection и расценки на редукторы на основе параметров , а вы также можете отправить фотографии паспортных табличек для сравнения с импортными брендами и моделями.
