变幅机构计算

变幅机构零件的设计计算及校核

3.1变幅机构零件的设计计算

3.1.1电动机的选择

1选择电动机类型和结构型式

电动机类型和结构型式可以根据电源的种类、工作条件（温度、环境、空

间尺寸）和载荷特点（性质、大小、启动性能和过载情况）来选择。

因为塔式起重机回转实验台的变幅机构需要小车快速的频繁的启动、停止，启动时间在0～0.1s之间，所以选择交流伺服电动机。

2确定电动机容量

电动机容量（功率）选得合适与否，对电动机的工作和经济性都有影响，

当容量小于工作要求的时候，电动机不能保证工作机的正常工作，或使电动机因长期过载发热量大而过早损坏；容量过大则电动机价格高，能量充分利用，经常处于不满载运行，其效率和功率因数都降低，增加电能消耗造成很大浪费。电动机容量主要根据电动机运行的发热条件来决定。电动机的发热与其运行状态有关。对于长期连续运转，载荷不变或变化很小，常温下工作的机械，只要所选电动机的额定功率Pm等于或大于所需电动机功率P0，即Pm>=P0，电动机在工作时就不会过热，而不必校验发热和起动力矩。

伺服电动机也称为执行电动机，在控制系统中用作执行元件，将电信号转

换为轴上的转角或转速，以带动控制对象。伺服电动机有交流和直流两种，它们的最大特点是可控。在有控制信号输入是，伺服电动机就转动；没有控制信号输入时，则停止转动；所受控制电压的大小和相位（或极性）就可以改变伺服电动机的转速和转向。因此，它与普通电动机相比具有如下特点：调速范围广，伺服电动机的转速随着控制电压改变，能在宽广的范围内连续调速。

(1) 工作机所需功率Pw

工作机所需功率Pw（W）应由机器的工作阻力和运动参数确定。此设计中，

由于本实验台要求快速的频繁的启动、停止、运动，所以瞬时加速度在0～20m/s，由设计任务书中给定的工作参数按式(3-1)计算：

Pw=FwVw/ηw (3-1) 式中Fw是工作机的阻力（N）；Vw是工作机的额定速度（m/s）；ηw是工作机的效率。对于带式运输机，一般取0.94～0.96。

Fw=am+CVw+μmg

(3-2)

=20×5+0.2×0.5+0.2×5×10

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