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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 鏈條滾輪傳送線的受力及計(jì)算過(guò)程求批評(píng) [打印本頁(yè)]

作者: 蔡皓618 時(shí)間: 2016-10-12 22:39
標(biāo)題: 鏈條滾輪傳送線的受力及計(jì)算過(guò)程求批評(píng)
各位大俠，小生最近做一個(gè)傳遞重型載具的短輸送線，功能是把一個(gè)物件從主輸送線傳送到相連的工作線，起一個(gè)轉(zhuǎn)接的作用。載具總重量接近200公斤。滾輪和載具的底板都是鋼質(zhì)。具體到計(jì)算，我感覺(jué)有點(diǎn)不明確，請(qǐng)大家?guī)兔纯次业氖芰Ψ治黾坝?jì)算過(guò)程，求多批評(píng)！
首先網(wǎng)上查鋼鋼摩擦系數(shù)在0.15，我取大點(diǎn)，按0.2取。則載具的反作用力為F=μMg=0.15*200*10=300N。
滾輪直徑是0.068米，則滾輪受到的扭矩為M=F.L=300*0.034=10.2（N.M）

由于最少4個(gè)滾輪承擔(dān)載具，所以單個(gè)滾輪受到的扭矩為10.2/4=2.55（N.M）
鏈輪與滾輪同軸，所以單個(gè)鏈輪受到的扭矩也為2.55（N.M），鏈輪節(jié)圓直徑0.07134米，所以，鏈輪的齒在節(jié)圓位置受的力大概為2.55/0.03567=71.5N（我覺(jué)得這里可以大致判斷齒受不受的了）。
由于同時(shí)有2個(gè)載具，整個(gè)機(jī)構(gòu)總帶動(dòng)的重量實(shí)際為400KG，總的反作用力就為F=μMg=0.15*400*10=600N。
由于線速度最大為10米每分鐘，則為0.167米每秒。
則使載具運(yùn)動(dòng)的功率為P=F.V=600*0.167=100.2W=0.1KW
同時(shí)，也可計(jì)算得滾輪的轉(zhuǎn)速為：n=0.167/（3.1416*0.068）=0.78轉(zhuǎn)每秒=46.8轉(zhuǎn)每分鐘，同理，鏈輪的轉(zhuǎn)速也就為46.8轉(zhuǎn)每分鐘。
由于我這個(gè)機(jī)構(gòu)不屬于快速響應(yīng)機(jī)構(gòu)，所以我假設(shè)它加減速時(shí)間為1秒。
滾輪角速度為w=2*n*pi/60=4.9rad/s. 角加速度為4.9/1=4.9弧度每秒平方。滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：0.5*m*r*r=0.5*1.33*0.034*0.034=0.000769KG.M2
轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪需要的轉(zhuǎn)矩則為P=J*B=0.000769*4.9=0.0037681牛米。一共有24個(gè)滾輪，所以滾輪需要的總轉(zhuǎn)矩為0.09牛米，
然后根據(jù)轉(zhuǎn)矩功率換算公式,P=0.09*4.9=0.441W，可以忽略。
好吧，接下來(lái)我真的算不下去了。
供應(yīng)商幫忙算出的是建議采用0.25KW的減速電機(jī)。
可是為什么我算出的載具功率只需要0.1KW？還有鏈輪和電機(jī)如果還沒(méi)選定的情況下，整機(jī)功率是怎么計(jì)算出來(lái)的？
以及在做這種非標(biāo)設(shè)備的時(shí)候，到底哪些公式需要細(xì)算，哪些公式是估算？哪些地方需要重點(diǎn)校核？哪些地方用簡(jiǎn)單方法估算？
求指點(diǎn)！求指點(diǎn)！求指點(diǎn)！

作者: 蔡皓618 時(shí)間: 2016-10-12 22:42
還有比如這個(gè)方通架？如何才能粗略又快速地計(jì)算出到底需要多大的方通？不可能都憑經(jīng)驗(yàn)吧？可是細(xì)算吧，如果按照公式一個(gè)個(gè)去計(jì)算，那估計(jì)要很久吧？有沒(méi)有簡(jiǎn)單的方法？

作者: 未來(lái)第一站 時(shí)間: 2016-10-12 22:45
本帖最后由未來(lái)第一站于 2016-10-12 22:50 編輯

1，樓主這問(wèn)題描述條理清晰專業(yè)，先贊一個(gè)再說(shuō)！
2，就憑樓主這做事的專業(yè)態(tài)度，我預(yù)測(cè)問(wèn)題不大。

作者: 半兮山人 時(shí)間: 2016-10-13 08:09
我啥也不知道就是看看

作者: 小小劉llt 時(shí)間: 2016-10-13 08:43
樓主計(jì)算的挺仔細(xì)的，計(jì)算過(guò)程沒(méi)什么大問(wèn)題。我覺(jué)得還有以下幾點(diǎn)需要注意，共同探討：
1. “首先網(wǎng)上查鋼鋼摩擦系數(shù)在0.15，我取大點(diǎn)，按0.2取。則載具的反作用力為F=μMg=0.15*200*10=300N。” 樓主還是按0.15計(jì)算的。
2. 計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量時(shí)，沒(méi)有考慮鏈條、張緊輪和載具的運(yùn)動(dòng)慣量。其中，載具的運(yùn)動(dòng)慣量影響最大。
3. 設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，還應(yīng)該考慮選取安全系數(shù)。
4. 設(shè)計(jì)中，兩側(cè)都有滾輪，但只有一側(cè)滾輪驅(qū)動(dòng)，會(huì)不會(huì)出現(xiàn)跑偏？

作者: LIUYASHAN 時(shí)間: 2016-10-13 09:02
估計(jì)電機(jī)太小了

作者: 大陸架 時(shí)間: 2016-10-13 09:04
感覺(jué)問(wèn)題不大。建議：考慮一下兩個(gè)載具運(yùn)行中避免跑偏的問(wèn)題。

作者: pengzhiping 時(shí)間: 2016-10-13 09:04
本帖最后由 pengzhiping 于 2016-10-13 09:08 編輯

第一，減速器的效率要計(jì)算就一般的齒輪減速也要0.9左右！對(duì)于國(guó)產(chǎn)的電機(jī)用到額定的功率80%的樣子，這是一種保險(xiǎn)的辦法！
  第二，摩擦力矩比如滾輪自身的摩擦，軸承的摩擦，安裝1個(gè)滾輪和4個(gè)滾輪摩擦系數(shù)就不一樣包括你采用的鏈條傳動(dòng)自身的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量也是要算進(jìn)去的！

A.就不是說(shuō)負(fù)載計(jì)算，就算你空載的功率的這電機(jī)功率也不小！一個(gè)3.6米鏈條全部是金屬的是很重的！尤其要在1S之內(nèi)制動(dòng)（也就算能停止慣性不小）

B.嚴(yán)格計(jì)算的話不管你從上往下推，還是從電機(jī)往上推，所有一切能"動(dòng)"起來(lái)的物體都是電機(jī)給的能量，而不是無(wú)緣無(wú)故的自己動(dòng)的！
還有越長(zhǎng)的生產(chǎn)線功率系數(shù)要放大點(diǎn)，畢竟安裝加工累計(jì)誤差不平行等等都是要消耗功率的！

      網(wǎng)上下載一本輸送機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)看看！以上是個(gè)人建議不一定全部正確！

作者: muyangtu001 時(shí)間: 2016-10-13 09:41
1.供應(yīng)商算的功率可能是核算了機(jī)械傳遞效率和安全系數(shù)的吧，所以大一些。
2.鏈輪的選型應(yīng)該和整個(gè)功率的計(jì)算沒(méi)關(guān)系吧，輸入功用于克服運(yùn)動(dòng)阻力時(shí)功率的計(jì)算就用你說(shuō)的那個(gè)p=fv
3.架子用方管的強(qiáng)度的計(jì)算，講道理是要做強(qiáng)度分析的，各種力學(xué)知識(shí)，有限元分析用起來(lái)，但是對(duì)于這用要求不高的，就是憑經(jīng)驗(yàn)的，做的多了，見(jiàn)得多了，就大概知道用多粗的方管，多厚的方管。幾乎不可能拿給你去算的，如果真的計(jì)算起來(lái)，工作量那就太大了，費(fèi)時(shí)費(fèi)力（再者說(shuō)就憑大學(xué)學(xué)的那點(diǎn)力學(xué)知識(shí)，也沒(méi)幾個(gè)人會(huì)算）。對(duì)精度有嚴(yán)格要求的才會(huì)細(xì)算，比如設(shè)計(jì)個(gè)高鐵，飛機(jī)。

小弟也是新人，多多指教。

作者: 淡然 時(shí)間: 2016-10-13 09:46
很詳細(xì)的計(jì)算，有空來(lái)慢慢學(xué)習(xí)。

作者: 0377zjp 時(shí)間: 2016-10-13 11:43
本帖最后由 0377zjp 于 2016-10-13 11:45 編輯

一.先說(shuō)說(shuō)你計(jì)算中的問(wèn)題：1.樓主查的摩擦系數(shù)是滑動(dòng)摩擦系數(shù)不是滾動(dòng)的；
2.滾輪的轉(zhuǎn)速為：n=0.167/（3.1416*0.068）=0.78轉(zhuǎn)每秒。應(yīng)該再乘以0.5才對(duì)；
3.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算不考慮鏈條至少也得考慮鏈輪和轉(zhuǎn)軸。
二.再?gòu)哪愕膫鲃?dòng)方案層面來(lái)說(shuō)，工件從前一個(gè)平臺(tái)下來(lái)難道就沒(méi)有初速度麼?既然不強(qiáng)調(diào)啟動(dòng)速度為何還要設(shè)定1秒時(shí)間？單側(cè)驅(qū)動(dòng)容易卡死，建議延長(zhǎng)主軸變?yōu)殡p側(cè)驅(qū)動(dòng)，另外從你的傳輸鏈與載具的長(zhǎng)度比看，只需要保留中間2或3根為驅(qū)動(dòng)軸即可，兩旁的為從動(dòng)軸（從動(dòng)軸在現(xiàn)有基礎(chǔ)上至少刪去一半）總軸數(shù)量6或7根就行。
三.更進(jìn)一步說(shuō)，你的傳動(dòng)鏈很短，如果沒(méi)有初速度，可能只有加速段，也可能加速平衡都有，如果有初速度還可能會(huì)有減速段，你前面p=fv的計(jì)算只是直線平衡態(tài)的功率計(jì)算

補(bǔ)充內(nèi)容 (2016-10-13 13:31):
第三條說(shuō)錯(cuò)，可略去不看；
第二條，應(yīng)改為四根軸均布，第一根驅(qū)動(dòng)，第二根從動(dòng)，第三根從動(dòng)，第四根驅(qū)動(dòng)（前提條件是：具有從另一平臺(tái)過(guò)來(lái)的初速度）

作者: 武漢峨眉 時(shí)間: 2016-10-13 12:45
學(xué)習(xí)一下

作者: 水秀天藍(lán) 時(shí)間: 2016-10-13 13:04
樓主你計(jì)算負(fù)載慣量了嗎？這個(gè)要折算到滾輪后電機(jī)軸上去的。

作者: 0377zjp 時(shí)間: 2016-10-13 14:41
我說(shuō)的就是一根聯(lián)兩邊的驅(qū)動(dòng)軸啊，至于幾根驅(qū)動(dòng)軸，聽(tīng)你剛才所說(shuō)的這是一個(gè)操作工位，那么就需要制動(dòng)，請(qǐng)問(wèn)你是打算自動(dòng)讓它停下來(lái)？還是人工輔助停下來(lái)？
若是自動(dòng)讓它停下來(lái)，應(yīng)該停在哪個(gè)位置？

作者: 0377zjp 時(shí)間: 2016-10-13 14:45
另外你的摩擦力計(jì)算錯(cuò)誤，應(yīng)該是F=KN/R K為滾動(dòng)系數(shù)

作者: pengzhiping 時(shí)間: 2016-10-13 16:45
可以參考一下別人設(shè)計(jì)的！鏈條的慣量最好要算進(jìn)去！

作者: 宋仲龍 時(shí)間: 2016-10-13 17:27
個(gè)人認(rèn)為，就此鏈輪結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，傳動(dòng)過(guò)程中很容易跳鏈。

作者: 程一曦 時(shí)間: 2016-10-13 19:36
為什么不用倍速鏈呢

作者: 上海嘉納 時(shí)間: 2016-10-13 20:38
這樣的鏈條傳動(dòng)有問(wèn)題吧，側(cè)邊驅(qū)動(dòng)滾輪應(yīng)該用雙鏈輪吧，你這結(jié)構(gòu)鏈條對(duì)鏈輪的包角太小。

作者: 穆斯克 時(shí)間: 2016-10-14 09:16
樓主的計(jì)算沒(méi)有什么大問(wèn)題，一些小問(wèn)題前面的幾位的大俠已經(jīng)指出來(lái)了。但實(shí)際專業(yè)公司做這種輸送線設(shè)計(jì)時(shí)，不會(huì)算到這么細(xì)，安全系數(shù)取大一點(diǎn)就ok了。
但還是建議樓主按照16樓的方案來(lái)重新設(shè)計(jì)，改成鏈條滾筒輸送機(jī)。
成本會(huì)比你現(xiàn)在這種結(jié)構(gòu)要便宜，雙排鏈輪滾筒有供應(yīng)商做這種標(biāo)準(zhǔn)件的，當(dāng)然也可以定做。

然后電機(jī)的選擇除了扭矩、效率、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等的核算外，還要考慮你設(shè)備的使用工況，是否頻繁啟停啊？每天連續(xù)工作時(shí)間啊？等這些。其實(shí)也就是使用系數(shù)。

作者: 黑白先生 時(shí)間: 2016-10-17 09:12
很詳細(xì)的計(jì)算，收藏學(xué)習(xí)。

作者: Enginer 時(shí)間: 2016-10-17 09:20
樓主，鏈傳動(dòng)直接這樣一根鏈條套的，效果怎么樣啊？感覺(jué)重載的時(shí)候傳遞力的效果不會(huì)很好。不知你之前是否這樣用過(guò)

作者: zywizard 時(shí)間: 2016-10-17 15:29
1、 50B鏈輪節(jié)距為15.875，間距盡量選為間距的整數(shù)倍，樓主選的驅(qū)動(dòng)輪之間的節(jié)間距為140，9P約等于143，建議將節(jié)距改為143；另外塑料壓條對(duì)應(yīng)每個(gè)鏈輪上方建議布置一個(gè)螺絲孔。以上兩點(diǎn)為避免跳齒建議。
2、假設(shè)裝電機(jī)上的驅(qū)動(dòng)輪齒數(shù)為X，電機(jī)轉(zhuǎn)速為n,則物料速度V=3.14*(X/14)*n*0.068，V=10米/分，取X=14，則n=46.8轉(zhuǎn)/分。
3、摩擦力矩 M=u*M*g*D/2=0.2x400x10x0.068/2=27.2 Nm
4、理論電機(jī)扭矩=摩擦力矩，則理論電機(jī)功率P=M*2*π*n/60=0.133KW
5、安全系數(shù)取2~3。（考慮工況系數(shù)，能量損耗）
6、P=2×0.133=0.266KW 故供應(yīng)商建議0.25KW
以上參數(shù)為鏈條滾筒機(jī)的簡(jiǎn)易計(jì)算公式，僅個(gè)人觀點(diǎn)。建議樓主更改單邊驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。

作者: 雨櫻花 時(shí)間: 2016-10-17 16:04
學(xué)習(xí)

作者: 機(jī)械inspiration 時(shí)間: 2016-10-17 20:05
堅(jiān)持吧！干個(gè)幾個(gè)月如果樓主還是這么認(rèn)真就太適合機(jī)械行業(yè)了！行業(yè)里需要你啊！
但是另一方面，樓主會(huì)累死的！呵呵

作者: dxx347 時(shí)間: 2016-10-18 07:40
非標(biāo)設(shè)備設(shè)計(jì)角度上盡可能保證一次性試車(chē)通過(guò)，電機(jī)功率還是適當(dāng)放大一些

作者: 我思故我不在 時(shí)間: 2016-10-18 07:57
做個(gè)記號(hào)學(xué)習(xí)下

作者: 幸運(yùn)lucky 時(shí)間: 2016-10-18 15:48
做個(gè)記號(hào)

作者: 匿名 時(shí)間: 2018-3-23 08:56
樓主思路有問(wèn)題，想想汽車(chē)起動(dòng)時(shí)候，你的驅(qū)動(dòng)力是不是不能依照輪胎和地面的摩擦按照F=μN(yùn)算吧，所以驅(qū)動(dòng)的時(shí)候要多考慮。輥輪和托盤(pán)的摩擦力要遠(yuǎn)大于托盤(pán)被驅(qū)動(dòng)的力才行。

作者: ssw984177031 時(shí)間: 2018-6-23 15:37
學(xué)習(xí)

作者: huaiming764 時(shí)間: 2019-3-30 11:12
先頂再學(xué)習(xí)！牛人！

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