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凸輪分割器選型計算詳解(一)

作者:諸城金泓源-原創編 來源:未知 日期:2018-02-10 16:42
 
例一、 使用于間歇回轉圓盤INDEXING DRIVES
 
選用適當大小及規格之間歇分割器(INDEXING DRIVES)及所需動力之馬達,請依
據下列之計算,參考圖一所示
 
間歇分割器(INDEXING DRIVES)設計資料:
1. 間歇分割定位等分:N=6 S:分割數  
2. 每等分回轉時間:秒
3. 入力軸之回轉數: n=80rpm:凸輪軸速度鐘回轉數)  
4. 凸輪曲線:修正正弦曲
5. 回轉盤之尺寸:O300X
6. 夾具之重量:3kg/組
7. 工作之重量:0.25kg
8. 轉盤依靠其底部之滑動支持本身重量負荷,有徑:R=100(m/m)  
9. 夾具固定于節圓直徑O200(m/m)處
 
解答
1~1 間歇分割定位等分:N=6
1~2 回轉時間和定位時間之比為1:2,因此轉位角度(INDEX ANGLE), h=360°x1/1+2=120°
1~3 入力軸之回轉數:n=80rpm
1~4 凸輪曲線系修正正弦曲線,因此Vm=1.76, Am=5.53, Qm=0.99
1~5 負載扭矩:Tt  
1. 慣性扭矩:Tt
(a)轉盤重量:W1 夾具重量:W2 工作重量:W3 則
W1=/4x302x2x7.8x1/1000=11.026(kg) W2=3x6=18(kg)
W3=0.25x6=1.5(kg)
(b)回轉盤慣性矩:I1 夾具慣性矩:I2 工作慣性矩:I3 各為
I1=W1R2/2G=11.026x0.152/2x9.8=0.0126(kg x m x s2)
I2=W1Re2/G=18x0.12/9.8=0.018(kg x m x s2)
I3=W1Re2/G=1.5x0.12/9.8=0.0015(kg x m x s2)
(c)總慣性矩:I
I=I1+I2+I3 I=0.0126+0.018+0.0015=0.032(kg x m x s2)
(d)出力軸最大角加速度: α
α=Amx2/Nx(360/hxn/60)2=5.53x2
/6x(360/120x80/60)2=92.66(rad/s2)
(e)靜扭矩(慣性扭矩):Ti
Ti=1x Ti=0.032x 92.66=2.965(kgx m)  
2. 摩擦扭矩:Tf
Tf=x w x R=0.15x (11.026+18+1.5) x 0.1=0.458(kgx m)  
3. 作功扭矩:Tw
在間歇分割時沒有作功,因此Tw=0  
4. 以上總負載扭矩:Tt
Tt=Ti+Tf+Tw=2.965+0.458+0=3.423(kgx m)  
1~6 實際負載扭矩:Te 安全負載之因數 fc=1.5
Te=Tt x fc=3.423 x 1.5= 5.135(kg x m)  
1~7 入力軸扭矩:Tc 注:入力軸起動負載扭矩視為0,因此Tca=0
Tc=360/hxN x Qm x te + Tca= 360/120x6 x 0.99 x 5.135 =2.54(kg x m)
1~8 計算所需之馬力:P
P=Tcxn/716xn(HP) 或 P= Tcxn/975xn(kw) Thp=Tcxn/716xn(HP) 或
P=Tcxn/975xn
假設效率n=60%那么
P=2.54x80/716x0.6=0.47(HP) 或 P=2.54x80/975x0.6=0.34(kw)
事實上,以上所計算之值為起動時之最大馬力,而連續傳動所需之馬力為1/2
1~9 選擇適用之間歇分割器(INDEXING DRIVES)
根據以上所計算之資料以及人力軸之轉數80rpm來選擇,請參考說明書上所記載,
凡是出力軸扭矩高于以上所計算之Te值者均可選用。
 

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