關(guān)于同步升降器的扭矩，負(fù)載率疑問？

e29340 · 發(fā)表于 2023-4-11 10:38:50

買了一套同步升降器，也咨詢過相關(guān)廠家，給過相應(yīng)參數(shù)，推薦的電機(jī)功率余量也可以。自己也同樣計(jì)算過，功率扭矩轉(zhuǎn)速合適。實(shí)際使用時(shí)，卻出現(xiàn)負(fù)載率過大的情況。

條件：同步升降器，4點(diǎn)頂升，行程250mm，速度150mm/s，提升重量100kg（含框架與工件）。
布局：1500x850（mm）

廠家：給到的計(jì)算如下：
直角螺旋升降器（滾珠絲桿）速比1：2  滾珠絲桿 20mm  P = 20
V = (N*P)/i
V = (2790*20)/(2*3.1) = 9M/Min
負(fù)載:100Kg V = 150mm/sec = 9M/Min 行程:250mm
L（功率）=Q*V/(102*60*η)=100*9/（102*60*80%）=0.184kw
SF（安全系數(shù)）=2，2*0.184=0.368kw
四臺(tái)螺旋升降器聯(lián)動(dòng)效率85%，
功率：0.368/85%=0.432kw
Ts = 0.025Kg-M(單軸)                   Ts = 0.03Kg-M(雙軸)
Pkw=2*0.025*900/974=0.046kw    Pkw=2*0.03*900/974=0.055kw
P=0.432kw+0.046kw+0.055kw=0.533kw
0.533kw/2970*3000=0.573kw
壽命計(jì)算：
滾珠落幕-R20-20A2-DRSB 動(dòng)負(fù)載:792Kgf
L=（C*0.9/（100/4））^3*10^6=（792*0.9/25）^3*10^6=23178.4*10^6
Lh=L/(Nav*60)=858458.5Hr(滾珠壽命)
選用750w是合適的

自己的計(jì)算大致是：扭矩在1.6N.M左右（2.5倍安全系數(shù)），小于2.4N.m,按1.6/2.4=0.67計(jì)算，負(fù)載率應(yīng)該在67%--70%左右/

現(xiàn)在實(shí)際工況情況是：
4套螺旋升降器，導(dǎo)程20mm，直徑20mm，速比1；2，配置直角減速機(jī)—1:3.1，布置如上圖。
實(shí)際選用的是三菱750w電機(jī)，轉(zhuǎn)速3000r，扭矩2.4N.M，功率750w，加減速度合計(jì)1s。

實(shí)際測(cè)試結(jié)果是：做了3套，60kg，90kg的
負(fù)載60kg的，速度為100mm/s，負(fù)載率是85-90%
負(fù)載90-95kg的，速度為150mm/s，負(fù)載率是120%以上

廠家不是大陸的，配合起來相當(dāng)麻煩，所以想咨詢下可能存在的原因（廠家只說是安裝問題，不管了）。
現(xiàn)在零時(shí)的解決措施是，減速機(jī)速比增加1倍。因?yàn)楣?jié)拍問題，當(dāng)時(shí)速度余量留的相當(dāng)足。

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e29340 · 發(fā)表于 2023-4-14 09:49:57

我寫下自己的計(jì)算數(shù)據(jù)：

負(fù)載轉(zhuǎn)矩： TL ==3.89928555520789 Nm

轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算：
直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)與負(fù)載慣量：JL ==0.00101320709777996 kgm^2
滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：JB ==0.0000620466 kgm^2

連軸器轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:JC==0.00015625 kgm^2
傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：JD==0.000009875 kgm^2
電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：查表的：JM=0.000128 kgm^2
減速機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：JF=0.0017 kgm^2(按照APEX高一個(gè)型號(hào)計(jì)算)
螺旋升降器轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：JG=0.0017 kgm^2（按減速機(jī)計(jì)算）
總負(fù)荷轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：Ji=JL+4*JB+9*JC+4*JD+JF+4*JG=0.01132564349778 kgm^2

啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩：TS= =1.19942554708752 Nm——t（0.45s），NM =450rpm

必要轉(zhuǎn)矩：S安全系數(shù)：2
Tm=(TL+TS)*S=10.1974222045908 N.m
減速比：6.2
則10.2/6.2=1.65 .M＜2.4N。m

702736 · 發(fā)表于 2023-4-11 11:22:28

未考慮加速度，還有摩擦別扭未考慮吧，效率也取的太高了吧

sgxap666 · 發(fā)表于 2023-4-11 11:26:15

四臺(tái)螺旋升降器聯(lián)動(dòng)效率85% 這個(gè)可能沒那么高

e29340 · 發(fā)表于 2023-4-11 11:44:58

sgxap666 發(fā)表于 2023-4-11 11:26
/ t; S* I( S( k/ ^: r1 e! \, f四臺(tái)螺旋升降器聯(lián)動(dòng)效率85% 這個(gè)可能沒那么高

溝通以后說是：4+1聯(lián)動(dòng)，單臺(tái)傳動(dòng)效率97%以上。5臺(tái)聯(lián)動(dòng)就97%相乘，得出了85%。當(dāng)時(shí)也懷疑過，國內(nèi)這玩意效率很低，不過外面的機(jī)械確實(shí)比我們國內(nèi)做的好，不過就算效率再差70%的效率計(jì)算，也達(dá)不到負(fù)載率100%以上吧。

e29340 · 發(fā)表于 2023-4-11 11:49:49

702736 發(fā)表于 2023-4-11 11:22
# D' F$ I% i5 @/ V% {" |未考慮加速度，還有摩擦別扭未考慮吧，效率也取的太高了吧

其實(shí)相關(guān)計(jì)算我自己也算過。加減速，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量也計(jì)算進(jìn)去了。那個(gè)效率是人家寫在樣本手冊(cè)上的，就算差的多了，也沒可能差那么多，我按70%的效率也算過，也是可以的。

702736 · 發(fā)表于 2023-4-11 12:08:42

單臺(tái)70差不多

e29340 · 發(fā)表于 2023-4-11 15:27:09

e29340 發(fā)表于 2023-4-11 11:44" S! z4 o. l4 M( V" n
溝通以后說是：4+1聯(lián)動(dòng)，單臺(tái)傳動(dòng)效率97%以上。5臺(tái)聯(lián)動(dòng)就97%相乘，得出了85%。當(dāng)時(shí)也懷疑過，國內(nèi)這玩意 ...

我看了下，國內(nèi)幾個(gè)廠家的參數(shù)，這邊講四臺(tái)聯(lián)動(dòng)系數(shù)85%，而不是效率。
另外我看了下螺旋傘齒輪升降機(jī) 那個(gè)傳動(dòng)效率，最高的一個(gè)是80%
按照國內(nèi)自己廠家給的手冊(cè)計(jì)算，也沒問題。

e29340 · 發(fā)表于 2023-4-11 15:27:53

sgxap666 發(fā)表于 2023-4-11 11:26/ b% A6 ?/ R, s, C% t" d' L& ~2 y
四臺(tái)螺旋升降器聯(lián)動(dòng)效率85% 這個(gè)可能沒那么高

我看了下，國內(nèi)幾個(gè)廠家的參數(shù)，這邊講四臺(tái)聯(lián)動(dòng)系數(shù)85%，而不是效率。
另外我看了下螺旋傘齒輪升降機(jī) 那個(gè)傳動(dòng)效率，最高的一個(gè)是80%
按照國內(nèi)自己廠家給的手冊(cè)計(jì)算，也沒問題。

huangsiwen · 發(fā)表于 2023-4-11 18:54:32

樓主，遠(yuǎn)離電機(jī)的兩個(gè)同步升降器所需扭矩應(yīng)該大于電機(jī)同軸的同步升降機(jī)。可以試試假設(shè)遠(yuǎn)端同步升降器所需扭矩是近端的1.2～1.3倍，看看效果如何。

斯文少弟2018 · 發(fā)表于 2023-4-12 12:09:33

開始以為是伺服轉(zhuǎn)向器，最近剛好做了個(gè)方案，一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)兩根絲杠，用了一個(gè)單進(jìn) 雙出的轉(zhuǎn)向器，兩個(gè)一進(jìn)一出的轉(zhuǎn)向器

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