平车电机功率、扭矩、启动扭矩等问题

凉商魄 · 发表于 2012-5-25 13:06:36

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如图，平板车自重12吨，长9.2米，宽5米，，上面堆放200吨重物  在轨道上行走
电机到蜗轮箱采用皮带轮传动，蜗轮箱到平车第一轴为链轮传动，
蜗轮箱子减速比X蜗轮箱子到平车第一轴链轮X速比电机到蜗轮箱速比  总速比i=1:42
电机选30KW  1470r/min
减速机1:50 额定扭矩3000N.M
链轮分度圆直径220
平车输出转速最后为35r/min

不考虑其他因素，就单单这样算，电机功率以及减速机扭矩够吗
请问如何计算为好，

我计算如下不知道对不
1、减速机问题
M=FS=212吨X10000 X0.05X0.22/2=11660N。M<3000N。M
其中0.05为摩擦系数，0.22为链轮直径
这样算减速机会吃不消，
2、电机功率问题
普通联轴器1减速机0.95 链条条传动0.96 轴承0.98 皮带轮0.96
传动效率假设=0.8
P=nT/9550=35×11660/9550=42.73 (kW)    引入效率功率：42.73kW/0.8=53.41KW
这样我功率也选小了

请大家指教和讨论，我对设计不是很在行，平时都是根据经验和别人设备参考，没有实际计算过，感觉计算要考虑很多东西，
还有个问题，启动扭矩是最大的，超过它临界状态，电机加速时间等应该是如何考虑呢
实际就是启动一瞬间，后来就轻松了，也许人也有可能撬的动，，
！！！最后感谢大家来讨论下，谢谢指导！！！！

popjim · 发表于 2012-5-25 14:21:14

本帖最后由 popjim 于 2012-5-25 14:25 编辑

我是这么想的
计算平车满载时受到的总阻力F，电动机功率P=F阻·v/(1000·η) 选择适合的电机
计算启动时间查询电机参数确保平车满载时在电机允许的启动时间内完成启动
启动时加速度a=（F电动机-F阻）/m m是整车的运动质量
启动时间 t=v/a
希望高手指教思路是否正确
另外说一下你可选用YOP型液力偶合器既作为电机减速器之间的联轴器也可降低电机启动时间降低启动制动时对电机和减速器的冲击

gaoyns · 发表于 2012-5-26 10:27:39

1 首先滚动磨擦力F就算错了，滚动摩擦力公式：F=μ N/d 式中：N为正压力，N；μ为滚动磨擦系数，这里是有量纲的，单位是cm（楼主错取成m了！）；d是车轮直径，为了与μ统一单位也取cm。
F=2120000N×0.05cm/22cm=4818N 扭矩M=FR=4818N×0.22m/2=530N•m
比较一下，你算的结果与这个相差太大了！
2 根据转动惯量和角加速度算出惯性力矩，与上面算出的扭矩相加，再算功率P。功率和扭矩都比你算的小得多，你选的电机减速机是足够大的。

凉商魄 · 发表于 2012-5-26 11:46:55

本帖最后由凉商魄于 2012-5-26 12:23 编辑

谢谢2楼和3楼，，
我想问下这样算起来电机功率只要3KW，，，
是不是需要什么保险系数以及启动最大扭矩，还要乘以几倍

请问三楼，为什么摩擦系数由单位。，。这个公式出之那里的，，我找不到，，麻烦告知谢谢

gaoyns · 发表于 2012-5-26 15:10:17

4# 凉商魄
1 启动力矩还没加上，还要考虑效率，电机功率还要大一些。
2 滚动磨擦系数的量纲见化学工业出版社《机械设计手册》第五版第1卷 P1-10。

凉商魄 · 发表于 2012-5-26 15:20:32

谢谢gaoyns 老师，
可以给个全面的启动力矩公式和详细资料吗
麻烦了

gaoyns · 发表于 2012-5-26 17:32:35

启动力矩=惯性力矩+磨擦力矩，磨擦力矩按以上公式右以求出。惯性力矩T=J ε，J为转动惯量，可根据车轮尺寸及形状按手册上的公式求出；ε为角加速度，ε=ω/t ,ω角速度（ω=2πn/60，n为转速）；t为启动时间，可测出。
算出启动力矩后，就可用力矩、功率、转速的关系式求出功率，再除以效率、乘上安全系数，圆整成标准电机功率。

lab19771008 · 发表于 2013-6-30 14:19:07

“J为转动惯量，可根据车轮尺寸及形状按手册上的公式求出” 其转动惯量J=0.5xMxRxR 这里的M是车轮的质量还是要加上平车载荷？

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