1、變位機計算說明書TRP-D200H濟南時代試金試驗機有限公司 目錄1. 翻轉(zhuǎn)臺的電機與減速機選型計算12. 旋轉(zhuǎn)臺的電機與減速機選型計算8TRP-D200H 變位機計算說明書1. 翻轉(zhuǎn)臺的電機與減速機選型計算1.1 翻轉(zhuǎn)臺的電機計算由SE可以計算出翻轉(zhuǎn)臺的質(zhì)量為116.3Kg，則翻轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動慣量為：（自身）其中：-為翻轉(zhuǎn)臺繞自身軸線的轉(zhuǎn)動慣量，單位：Kgm2 m-為翻轉(zhuǎn)臺的質(zhì)量，單位：Kg a- 為翻轉(zhuǎn)臺質(zhì)心與轉(zhuǎn)動中心的距離，單位：m參照安川變位機翻轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動慣量，將本次設(shè)計翻轉(zhuǎn)慣量定為50 Kgm2。假定變位機上安放一200Kg的圓環(huán)筒工件，圓筒外徑R=0.5m，內(nèi)徑r=0.44m，由圓筒的

2、慣量計算公式可計算該圓筒的高度，即h，如圖1.1.1：其中：m-為圓筒的質(zhì)量，單位：Kg R-為圓筒的外徑，單位：m r- 為圓筒的內(nèi)徑，單位：m 0148m-為變位工作臺面到翻轉(zhuǎn)中心的距離整理可得：解得：h=0.56m圖1.1.1 翻轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)示意圖則翻轉(zhuǎn)臺的重心位置(假定其它質(zhì)量分布均勻)：根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，翻轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動速度為115°/s，假定加翻轉(zhuǎn)臺加、減速時間均為0.6s，翻轉(zhuǎn)角度180°，則角加速度為：速度時間曲線如圖1.1.2：圖1.1.2 速度時間曲線圖圖1.1.3 力矩時間曲線圖勻速階段轉(zhuǎn)動角度： ,勻速階段轉(zhuǎn)動時間：翻轉(zhuǎn)臺加、減速時的力矩：如圖1.1.3翻轉(zhuǎn)臺

3、勻速時的力矩：，當(dāng) 時力矩最大。則翻轉(zhuǎn)臺的平均力矩：平均角速度：翻轉(zhuǎn)臺的電機功率：考慮傳動效率，初選山洋伺服電機EMG-10ASA24,功率為1千瓦。該電機的額定轉(zhuǎn)矩為5.7Nm，該軸的減速比為=153，則電機軸處實際的轉(zhuǎn)矩為：。則該電機合適。1.2 翻轉(zhuǎn)臺減速機選型計算(1)通過前面計算電機功率時得到該軸減速機的的最大轉(zhuǎn)矩為T1=599 平均轉(zhuǎn)矩T2=195停止時最大轉(zhuǎn)矩T3=599。t1=t3=0.6s,t2=0.97 s.N1=N3=9r/min,N2=19r/min其中t1,t3為加減速時的時間，t2為勻速時的時間；N1,N3為加減速時的輸出轉(zhuǎn)速，N2為勻速時的輸出轉(zhuǎn)速；如圖2.2.1

4、圖2.2.1 轉(zhuǎn)速時間曲線將以上數(shù)值代入平均負載轉(zhuǎn)矩公式：平均輸出轉(zhuǎn)速：根據(jù)RV減速機的額定表，暫選定RV減速機型號為RV-40E(2)計算減速機的壽命是否滿足要求規(guī)格值：其中：Lh為所求壽命時間hNm為平均輸出轉(zhuǎn)速r/minTm為平均負載轉(zhuǎn)矩NmNo額定輸出轉(zhuǎn)速r/minTo定額轉(zhuǎn)矩Nm(3)確認(rèn)輸出轉(zhuǎn)速最高轉(zhuǎn)速19r/min60 r/min。(4)確認(rèn)起動停止時轉(zhuǎn)矩T1max=T3max=641Nm1029 Nm。(5)確認(rèn)主軸承的承受能力: 確認(rèn)彎矩剛性W1=1580N,W2=0NL1=255mm,L2=66mm。 確認(rèn)負載彎矩L2= L1+b-a=255+143.7-29.6=369.

5、1mm則選定該軸的減速機型號為：RV-40E-153-B-B滿足要求。2旋轉(zhuǎn)臺的電機與減速機選型計算2.1旋轉(zhuǎn)臺的電機計算如圖2.1.1：如圖2.1.1 旋轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)示意圖由SE可以計算出旋轉(zhuǎn)臺的質(zhì)量為79.5Kg，據(jù)安川變位機，旋轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動慣量為17 Kgm2。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，旋轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動速度為115°/s，假定加旋轉(zhuǎn)臺加、減速時間均為0.6s，旋轉(zhuǎn)角度180°，則角加速度為：圖2.1.2 速度時間曲線圖 圖2.1.3 力矩時間曲線圖勻速階段轉(zhuǎn)動角度： ,勻速階段轉(zhuǎn)動時間：速度時間曲線如圖2.1.2。旋轉(zhuǎn)臺加、減速時的力矩：旋轉(zhuǎn)臺勻速時的力矩：，當(dāng) 時力矩最大。力矩時間曲線

6、如圖2.1.3。則旋轉(zhuǎn)臺的平均力矩：平均角速度：旋轉(zhuǎn)臺的電機功率：初選山洋伺服電機EMG-10ASA22，功率為1000瓦。 該電機的額定轉(zhuǎn)矩為2.6Nm，該軸的減速比為=153，則電機軸處實際的轉(zhuǎn)矩為：。則該電機合適。2.2 旋轉(zhuǎn)臺減速機選型計算(1)通過前面計算電機功率時得到該軸減速機的的最大轉(zhuǎn)矩為T1=375.5 平均轉(zhuǎn)矩T2=144停止時最大轉(zhuǎn)矩T3=375.5。t1=t3=0.6s,t2=0.97 s.N1=N3=9r/min,N2=19r/min其中t1,t3為加減速時的時間，t2為勻速時的時間；N1,N3為加減速時的輸出轉(zhuǎn)速，N2為勻速時的輸出轉(zhuǎn)速；如圖2.2.1圖2.2.1 轉(zhuǎn)速時間曲線將以上數(shù)值代入平均負載轉(zhuǎn)矩公式：平均輸出轉(zhuǎn)速：根據(jù)RV減速機的額定表，暫選定RV減速機型號為RV-40E(2)計算減速機的壽命是否滿足要求規(guī)格值：其中：Lh為所求壽命時間hNm為平均輸出轉(zhuǎn)速r/minTm為平均負載轉(zhuǎn)矩NmNo額定輸出轉(zhuǎn)速r/minTo定額轉(zhuǎn)矩Nm(3)確認(rèn)輸出轉(zhuǎn)速最高轉(zhuǎn)速19r/min60 r/min。(4)確認(rèn)起動停止時轉(zhuǎn)矩T1max=T3max=406.2Nm1029 N