SolidWorks：電機選型計算入門(基礎理論知識講解)

各位同學大家晚上好 歡迎來到小丸子教育 我是秦峯 這節課主要給大家講解電機的理論基礎 好 像這個滑臺它要滑動 我這邊的話它用的是這一個同步帶 帶動它 大家應該都看得清 都看得清嗎 同學們 這邊的話我帶動它滑動的話 肯定對電機要選行是吧 那麼首先我不管這個電機 選什麼樣的行的話 我們電機始終要確定幾個參數 我們如果不確定幾個參數 我們電機沒法選行 大家知道電機我們要選的幾個核心參數 是什麼嗎 然後同學來回答老師這一個問題 沒有大綱大綱的話 老師跟着我們在課堂上面一步一步做 沒大綱 大綱是個空白的 做出來大綱沒那麼效果 好 來同學們來猜猜一猜 有的同學說這一個功率流矩軸徑 說的七七八八的 還有別的東西嗎 功率 然後灌料 好轉速 好精度 好七七八八的 基本上你們把這個答案選出來 基本上我們圍繞三個核心轉 哪三個核心呢 同學們做筆記 我們用 p代表功率 好 我們用t代表轉矩 我們用n代表轉速 這就是我們電極選行的三大核心 我們必須要知道中間任意兩個 我們才能把電極選出來 你如果不知道 只知道其中一個的話 我們是沒辦法選的 能理解嗎 能理解的同學 咱刷個1刷個鮮花 我們選電極 我們必須知道這三個中間任意兩個 是吧 你要麼知道功率 和轉速 要麼知道轉矩和轉速 要麼知道牛 就這兩種情況 是吧 好 那麼我們可以來簡單的定一下 我們這一個電極 其實我們在這一個運動過程中 它無非就分爲兩種運動 一種是我們的直線運動 一種是我們的圓周運動 直線運動莫過於這一種 像同步彈也好 齒輪齒條也好 我們這一個皮帶輸送機也好 我們可以總結爲直線運動 沒什麼毛病 是吧 負載待會再說 好吧 跟着我一步一步來 這是我們的直線運動 但是還有一種我們是沒法算的 但凡是直線運動的 我們都是以它的驅動力 作爲它的負載 就是說我拉動這一個負載 需要多大的力 那麼我們就認爲 它的負載是多大 是不是這麼個道理 而我們的圓周運動 咱這邊就不太好算了 給大家看一款設備 像這一個東西 咱哪有不能拿它 咱知道它這個力是多大 說白了 大家可能有這麼一個感受 一個什麼樣的感受 我們用手輕輕的撥一下 如果是撥得很慢的話 它會走 如果你撥得很重 你手指頭撥斷 它都可能很難轉起來 就是說你撥的速度越快 那麼我可能受到的阻力會越大 那麼我撥的速度很慢 那麼它可能轉得起來 是不是這麼個道理 同學們有這樣的經驗嗎 不信的話 你們拿着你們的防門 我用船頭猛的一拳砸上去 這個防門可能不動 但是我用一根手指頭 輕輕的撥在門邊上 慢慢去撥 但是這個門就把它關起來了 就是這麼個道理 同學們能不能理解 怎麼看不了 不可能 這一個下一張同學 是吧 就是這麼一個道理 那麼這邊的話 它其實這一個電極的負載 它到底與什麼東西有關 它就是與它的慣量有關 是吧 與它的慣量有關 其實它的摩擦力真的並不大 但凡是這種狀態下 我們其實選行的話 可以把這一個摩擦力給忽略掉 只算慣量 能理解嗎 沒有之前的視頻清晰 好 像這一類型的設備中 我們是需要用慣量來驅動的 好 這是它 還有一種是什麼呢 來看 還有一種是我們的絲桿模型 絲桿模型它又是一個特例 我們比如說 我們這邊帶了很大的一個東西 但是它由於絲桿 它其實從某種意義上來說 絲桿就是一個 可以說是一個減速機 你可以去這麼理解 只是它是把圓軸運動 轉化爲直線運動的 這麼一個減速裝置 你可以這麼去理解 雖然不一定是轉速 它絲桿驅動它 當它導程不大的時候 我這邊只要用一點點力 它是可以驅動很重的東西的 而我們齒條齒輪齒條 它是沒辦法具備這一個東西的 像這種東西它計算的話 它跟我們圓盤類和直線的運動 它計算不一樣 它要把我們的直線運動轉化爲扭矩 才能計算 好 那麼我們一個問題來分析 首先來看到我們最簡單的一個問題 皮帶輸送機 那麼我們選這一個電機的話 那麼我們至少要從它的這一個功率 或者是轉速 或者是扭矩中間 認選出其二 是不是這麼個道理 那麼我們首先看它功率可不可求 如果功率可求的話 咱這邊的話 就用它這一個功率算出來就可以了 來首先來看 它這一個功率會等於什麼了 同學們 你們知道功率等於什麼嗎 功率我們一般情況下 有兩種表達方式 同學們可以跟我來記一下 我們首先來研究一下負載的對象 這一個負載 是不是我們這一個皮帶 拉着這一個物體走 如果說我這套皮帶 從這裏一刀把它切斷 我用一個鉤子鉤着帶着這條皮帶走 那麼我負載運動在上面 我們可不可以理解爲 我把這一個負載和皮帶綁成一個整體 可不可以理解爲 我這根皮帶 它是放在我們水泥地上在拖 可不可以這麼理解 同學們 可不可以這麼理解 這樣的話 我們就把這一個 我們就把這一個案例給簡化掉了 是吧 它本來是它這邊是圓着方向運動的 但是由於我這邊一頭給它一刀 那麼我這邊就是我這個人在脫皮帶了 而我們中學的時候 是不是學過這麼一個物理公式 當我們平面上面 這是我們的平面 我一個物體放在上面的時候 我要拉動這一個物體 需要多大的力呢 假設它的質量是m 我假設它們之間的摩擦係數爲mu 那麼需要的力是多大呢 同學們 是多大 是不是mu mg 能聽懂的同學 咱刷個一刷個鮮花 聽不懂的咱刷個二 如果這還聽不懂的話 咱這就沒法繼續了 同學們 我希望每個同學一步步跟上來 後面你只要把今天晚上 把它聽懂了 後面你們 你們遇到任何類型 電極選行的模型 你們一下子就能自己敲定主意了 不然的話 你們都是一頭霧水 來一步步來 好 那麼我們就可以在罷綱上面這麼寫着 首先我們來分析負載的受力情況 是嗎 如果是直線運動 它就有兩種是嗎 它有兩種 第一種我們打個框號 第一種的話 它是我們的 直線運動 或者說可以理解爲直線運動 來看一下 負載的受力方向 如果說是直線運動 那麼我們必有一個負載 f 會等於我們的摩擦力 摩擦力這一個mu 我打不出來同學們 我們用 我們換一個東西 同學們換一個臥的好不好 這邊的話 不然的話 你們沒辦法學下去 這節課要有點耐心 如果我感覺在課堂上面 感覺效率不高的話 同學們你要理解老師我一下 好不好 這邊的話咱也不用去抱怨 這邊的話都是爲了大家學得更紮實 咱這邊的話把它複製過來 它會等於我們的這一個mu 把你們這個mu把它複製過來看一下 這啥 會等於我們的這一個 我看一下看一下不急不急 同學們一點點的 它這一個軟鍵盤 特殊符號 我們找到這一個 好 是這個mu在這個地方 mu mg 然後我們把它最小化 好 那麼這個m的話是它的質量 我們的g是我們的 這一個g取10牛每千克 是吧 我們這個力的單位是牛 力的單位是牛 那麼我們把這個單位寫到後面 我們的這一個力的單位是牛 f它的這一個單位是牛 來 咱們把這個單位也標出來 這樣的話同學們可以看得清 用大寫字母n表示 f的單位是牛 那麼我們這一個mu是沒有單位的 它是一個係數 我們這一個m的單位 m的單位是我們的千克 好慢一點無所謂 它的單位是我們的千克 好 我們這一個g的話是取10牛每千克 好 囉嗦了這麼一堆 那麼我們就搞懂了這一個公式 先把這一個公式搞懂再說 好吧 牛的話不是牛 牛的話它等於我們的這一個 f等於牛mg 好 把這一行搞東西搞懂 那麼我們來看一下哪些個地方 它是可以用到這裏 這裏的話它是可以用的 我們的負載正好等於它 而我們這個地方的話 它也是可以用的 我們負載的話 它也是等於它 有毛病沒有 沒什麼沒毛病 好 那麼有的同學就會問老師 我這個mu到底取多少 取這一個9.8 取9.8和取10沒什麼關係 同學們 你們怎麼喜歡鑽這種小牛角尖 咱這邊的話不鑽這種牛角尖 好不好 同學們 這鑽了沒任何意義 你這個等於9.8和等於10有什麼區別 不鑽這種牛角尖 好 那麼這邊它拉動它的負載 說白了也是等於它 也是等於它 是不是這麼個道理 同學們 好 那麼我們在什麼情況下 我們認爲mu又怎麼來 如果不知道的話 大家百度 如果知道的話 大家可以查這一個上面的手冊 如果在這個設備能查到的話 你們以這個上面去參考 但是在這個基礎上 你們至少要放大個幾倍 不然的話 你這個玩意不好 算不準 它的這一個鑄鐵與鑄鐵之間的摩擦係數 是0.2 好 這一個鋼與鋼之間的是0.15 沒毛病 這下面的還有什麼皮革 什麼青銅 咱就不糾結了 好不好 咱就不糾結了 來 簡單的給大家說一下 我們這個導軌的話 我們可以認爲它爲0.1左右 雖然我們有些這一個 手冊上面寫的什麼0.0幾 0.0幾 咱這邊的話不要放這麼小 你放太小了 我們選出來的電機會偏小 那麼大家可以來注意 像這種導軌的話 大家我們放0.1左右就行了 你最大放到0.2的話 算出來電機也會偏大 但是越大的話 放出來越安全 像這種皮帶的話 咱這邊的話放0.2的話 基本上沒什麼問題 像這種皮帶的話 你放0.2的話沒什麼問題 你實在不放心的話 你可以放個0.3 好 實際計算大概要放大幾倍 一般就那麼幾種情況 情況倒並不是很多 與材料有關 這個的話要注意好不好 這個μ的話 那麼大家如果拿不準的話 大家就百度一下 好不好 這邊的話 我把這個方法教給大家了 好 把這個μ算出來 但是這個μ的話 我算出來了 我只知道這一個力 還是與它上面的這幾個東西掛不上鉤 我至少要與一個東西掛上鉤 那麼這邊的話 我就跟大家來推演這些個公式 我如果說要根據這一個力求出 這一個扭矩 怎麼辦呢 對嗎 如果說我這邊知道這一個力 但是我想把這一個力 轉化到這一個滾字上的扭矩 我們用什麼公式 同學們 什麼公式 有多少同學是不瞭解扭矩的 不瞭解扭矩的話 咱刷個一好不好 同學們一步一步來搞懂 不然的話 到後面我們經常是說到這些個公式 你就聽着就有點有點艱難了 先懂的話 咱刷個一刷鮮花 好不好 懂的話咱刷個一刷鮮花 好 我們所謂的扭矩 就是我們的力乘以我們的力臂 能理解嗎 聽明白 就是力乘以力臂 就是說我這邊如果說有一個螺絲 我這邊有一個扳手 我用這一個力去扭它 那麼這個力是多大 我乘以這個力到這一個扳手 旋轉中心的距離 就是我們的扭矩 是不是的 好 我這邊是一個 是一個鏈輪的盤子 那麼我的迴轉中心在哪裏 我的迴轉中心在這裏 是吧 沒毛病 迴轉中心在這裏 那麼我去扭它 如果說我把帶一把它剪斷 我一刀把它剪斷 我把它直接系在這個地方來 是不是跟它你係到這裏 系在這裏 系在這裏不都是一樣的嗎 是不是一樣的 那麼我最大的這一個力臂 就是它的半徑 你除了它的半徑之外 它不可能再跑到半徑外面去 最大也就它的半徑 所以這個半徑成爲它的力臂 是吧 我擰動它的這一個力 就是我們帶動這個皮帶的力 那麼形成的這一個扭矩 我們稱之爲這一個帶輪的 這一個鏈輪的扭矩 或者說是我們滾輪的扭矩 能理解嗎 那麼我們滾輪的扭矩會等於多少 就是等於我們剛纔算出來的 這一個力乘以它的半徑 這個有沒有問題 沒問題的話 咱刷個一刷個閒話 講得非常之透徹了 同學們 這等於是在給你們補習 我們大學的知識 或者是高中的知識 好 那麼我們如果要算扭矩 那麼我們的扭矩 它會等於我們的這一個 等於我們的什麼 等於我們的這一個f 乘上我們的這一個半徑r 是不是的 好 這邊的話簡單說明一下 說明一下 我們的這一個半徑 我們這個r是指的這一個 與力相連的這一個滾子的半徑 你不要搞錯了 與力 不能說是滾子輪子 說的 好 這邊的話 我這麼一說的話 大家可能就都明白了 好 那麼這邊我們就可以根據我們這一個 案例上面來了 根據案例上面來了 來回顧我們這一個模型 那麼我們這一個伺服電機 我們這個步進電機 它需要多大的扭矩 我就用這一個力 乘以它的這一個帶輪的 這一個節約半徑 他不就把這一個步進電機 需要的扭矩算出來了嗎 是不是這麼個道理 同學們 是不是這麼個道理 同學們 能聽懂嗎 所以我們步進電機 重要的第一個參數 就這麼產生的 第一個參數就這麼產生的 是吧 它不是需要扭矩 而需要轉速 需要我們的這一個 需要我們的這一個功率嗎 我們就把第一個數據產生了 扭矩就是這麼來的 有毛病嗎 同學們 有毛病嗎 好 如果說大家想進一步的學習 可以加入我們的學區 好 謝謝大家