كيفية حساب عزم وسرعة محرك التروس?

يتم حساب عزم الدوران والسرعة لمحرك التروس من تصنيف المحرك, نسبة التروس وكفاءة علبة التروس: سرعة الإخراج = سرعة المحرك ÷ نسبة, بينما عزم الدوران الخرج ≈ المحرك × نسبة الكفاءة ×. لقياس حجم الآلة, كما احسب عزم الحمل كقوة × نصف قطر البكرة أو العمود, ثم تحقق من عزم الدوران المستمر, أقصى عزم دوران, دورة العمل واتساق الوحدة قبل اختيار محرك التروس.

ما هي الصيغة الأساسية لعزم الدوران والسرعة لمحرك التروس?

لمحرك تروس الاختزال, اقسم سرعة المحرك على نسبة التخفيض لحساب سرعة الإخراج. تقدير عزم الخرج عن طريق ضرب عزم المحرك في نسبة الاختزال وكفاءة علبة التروس:

\[ n{خارج}=frac{n{المحرك}}{i} \]

\[ T{خارج}approx T{المحرك}times itimeseta ]

حيث:

المتغير	المعنى	الوحدة المشتركة
\(n_{المحرك}\)	سرعة إدخال المحرك	الدورات في الدقيقة (دورة الدوران)
\(n_{خارج}\)	سرعة خرج علبة التروس	دورة الدوران
\(i)	نسبة الاختزال	على سبيل المثال, 20:1
\(T_{المحرك}\)	عزم المحرك	نيوتن مترات (ن·م), القدم الرطلية أو وحدة عزم الدوران الأخرى
\(T_{خارج}\)	عزم الدوران المقدر للخرج	نفس وحدة عزم الدوران مثل عزم المحرك
\(إيتا)	كفاءة علبة التروس	العشري أو النسبة المئوية

نسبة التقليل تبدل السرعة بعزم الدوران. الحساب المثالي يضرب العزم في النسبة, لكن صناديق التروس الحقيقية تفقد بعض الطاقة بسبب الاحتكاك, تفاعل التروس والتزييت. استخدم الكفاءة كرقم عشري في المعادلة: 75٪ تصبح 0.75.

اتفاقية النسبة في هذه الصيغ هي:

\[ i=frac{text{سرعة إدخال المحرك}}{text{سرعة إخراج علبة التروس}} \]

لذلك, 30:1 تقليل يعني أن المحرك يدور حوالي 30 مرة لكل دورة خرج-عمود, قبل النظر في تشغيل التغيرات أو معدات التحكم في السرعة.

[المخطط: سرعة المحرك وعزم الدوران عند دخول علبة التروس, مع نسبة التقليل والكفاءة التي تؤدي إلى تقليل دورات المحرك في الدقيقة وعزم دوران قابل للاستخدام الأعلى.]

كيف تحسب سرعة خرج محرك التروس?

اقسم سرعة الإدخال للمحرك بدورة دورة في الدقيقة على نسبة الاختزال. على سبيل المثال, أ 3,000 محرك دورة في الدقيقة بمحرك 30:نسبة الاختزال 1 لها سرعة إخراج نظرية تبلغ 100 دورة في الدقيقة.

خطوات حساب سرعة الإخراج

1. سجل سرعة المحرك.

استخدم سرعة التشغيل المقدرة أو المحرك في عدد دورات المحرك.

1. تأكيد اتجاه النسبة.

نسبة تقليل مثل 30:1 يعني أن سرعة إدخال المحرك مقسومة على 30.

1. اقسم سرعة المحرك على النسبة.

\[ n_{خارج}=frac{3,000}{30}=100 text{دورة الدوران} \]

1. تحقق من النتيجة مقابل بيانات علبة التروس.

السرعة المحسوبة هي نقطة انطلاق. تأكد من سرعة الإخراج المقدرة تحت تردد المحرك المقصود, الحمل وظروف التشغيل.

نسبة التقليل الأعلى تنتج سرعة إخراج أقل. إذا كانت سرعة الإخراج المستهدفة معروفة لكن النسبة ليست معروفة, الاستخدام:

\[ i=frac{n{المحرك}}{n{الهدف}} \]

على سبيل المثال, a 1,محرك 500 دورة في الدقيقة وخرج 75 دورة في الدقيقة المطلوب يتطلب حوالي 20 دورة في الدقيقة:نسبة 1:

\[ i=frac{1,500}{75}=20 ]

أقرب نسبة قياسية متاحة قد تنتج سرعة إخراج مختلفة قليلا, لذا تحقق من مواصفات ناقل الحركة المختارة.

لمزيد من التفاصيل حول اختيار النسبة العملية بعد حساب الهدف, راجع هذا الدليل ل اختيار نسبة علبة التروس.

كيف تحسب عزم خرج محرك التروس?

ضرب عزم المحرك في نسبة الاختزال, ثم اضرب في كفاءة علبة التروس. محرك بحجم 1.3 نيوتن متر مع 29:تنتج نسبة 1 وكفاءة 75٪ حوالي 28.3 نيوتن·متر من عزم الدوران المحسوب.

\[ T{خارج}approx T{المحرك}times itimeseta ]

\[ T_{خارج}approx1.3times29times0.75=28.275 text{ن·م} \]

تم تقريب المثال الأصلي, والنتيجة حوالي 28.3 نيوتن·متر.

خطوات حساب العزم الخرج

1. حدد عزم الدوران المصنف للمحرك.
2. تأكد من نسبة تقليل علبة التروس.
3. حول الكفاءة من نسبة مئوية إلى عشرية.
4. اضرب عزم المحرك في النسبة.
5. تطبيق الكفاءة.
6. قارن النتيجة المحسوبة مع تقييمات الإخراج المستمرة والقصوى لصندوق التروس.

القيمة المحسوبة هي تقدير لعزم الدوران القابل للاستخدام, ليس ضمانا تلقائيا للسعة الميكانيكية لعلبة التروس. قد يكون لصندوق التروس المختار حدود منفصلة للعزم المستمر, أقصى عزم دوران, الحمل الشعاعي, الحمل المحوري, ظروف التشغيل والخدمة الحرارية.

مصطلح العزم	المعنى	كيفية استخدامه
عزم الدوران المصنف أو المستمر	العزم متاح للتشغيل المستمر تحت الظروف المحددة	قارن مع الطلب المستمر على الآلة
عزم الدوران الأقصى	قدرة عزم الدوران قصير المدة	قارن بالبداية, التسارع أو الطلب على الاصطدام
عزم التوقف	العزم عند سرعة صفرية تحت ظروف محرك محددة	لا تستخدمه كتصنيف مستمر عادي
عزم الدوران الناتج المحسوب	تقدير قائم على الصيغة بعد النسبة والكفاءة	الاستخدام في المقاسات الأولية
عزم دوران صندوق التروس المسموح به	الحد الميكانيكي للمصنع	لا تتجاوز ذلك

علبة التروس لا تولد الطاقة. زيادة العزم من خلال التقليل ترافق تقليل السرعة, وفقدان علبة التروس يقلل من القدرة الخارجة المتاحة.

مثال عملي: احسب سرعة الخرج والعزم خطوة بخطوة.

إذا كان المحرك يعمل بسرعة 1,500 دورة في الدقيقة وتنتج 2 دورة.0 نيوتن متر من عزم الدوران, 20:علبة تروس واحدة بكفاءة 80٪ تنتج سرعة إخراج محسوبة تبلغ 75 دورة في الدقيقة وعزم دوران خرج 32 نيوتن·متر.

القيم المعطاة

• سرعة المحرك: 1,500 دورة في الدقيقة
• عزم المحرك: 2.0 ن·م
• نسبة الاختزال: 20:1
• كفاءة علبة التروس: 80٪ = 0.80

الخطوة 1: حساب سرعة الإخراج

\[ n{خارج}=frac{n{المحرك}}{i} \]

\[ n_{خارج}=frac{1,500}{20}=75 text{دورة الدوران} \]

الخطوة 2: احسب عزم الدوران المثالي قبل الخسائر

\[ T{مثالي}=ت{المحرك}مرات i ]

\[ T_{مثالي}=2.0times20=40 text{ن·م} \]

الخطوة 3: تطبيق كفاءة علبة التروس

\[ T{خارج}approx T{مثالي}timeseta ]

\[ T_{خارج}approx40times0.80=32 text{ن·م} \]

النتيجة المحسوبة هي إذا:

• سرعة الإخراج: 75 دورة في الدقيقة
• عزم الدوران المقدر للخرج: 32 نيوتن متر

يجب اعتبار نتيجة 32 نيوتن·متر حسابا أوليا. قبل اختيار محرك التروس, تحقق من أن علبة التروس يمكنها نقل العزم المطلوب باستمرار وقادرة على تحمل بدء التشغيل, التسارع وأحمال الذروة.

كيف تحسب عزم الحمل الناتج عن القوة ونصف القطر?

احسب عزم الحمل عن طريق ضرب القوة المماسية في نصف قطر العمود أو البكرة:

\[ T_{الحمل}=Ftimes r ]

ها هو, \(F) القوة في نيوتن و (r) هو نصف القطر بالأمتار. إذا تم تحديد الحمل ككتلة يتم رفعها, احسب القوة أولا:

\[ F=mtimes g ]

حيث التسارع الجاذبي هو (g=9.81 م/ث^2).

وفقا لمحركات الميكرو الدقيقة, حمل 0.7 كجم يرفع عبر بكرة بقطر 4 سم له 0.0نصف قطر 2 متر وينتج حوالي 0.137 نيوتن متر من عزم الحمل.

خطوات حساب الحمل-عزم الدوران

1. تحديد كتلة الحمل أو القوة المماسية.
2. حول الكتلة إلى قوة باستخدام (F=mtimes9.81) عندما يكون ذلك مناسبا.
3. قس نصف قطر البكرة أو العمود.
4. حول نصف القطر إلى أمتار عند استخدام نيوتن ونيوتونمتر.
5. ضرب القوة في نصف القطر.
6. أضف تأثيرات التسارع, إحتكاك, الميل, مقاومة الصدمات أو العملية.
7. قارن عزم الحمل الناتج مع تصنيفات محركات التروس المستمرة وذروة المحركات.

القطر ليس نصف قطر

خطأ شائع هو إدخال قطر البكرة مباشرة في صيغة العزم. تتطلب الصيغة نصف قطر:

\[ r=frac{d}{2} \]

لذا، فإن البكرة التي يبلغ قطرها 4 سم لها نصف قطر 2 سم, أو 0.02 م. استخدام القطر الكامل سيضاعف العزم المحسوب.

كيف تفعل العزم, السرعة والقوة مرتبطتان?

العزم وسرعة الدوران معا يحددان القوة الميكانيكية. علبة التروس تغير التوازن بين السرعة والعزم, لكنها لا تولد طاقة إضافية; خسائر الكفاءة تعني أن القدرة الخارجة أقل من القدرة المثالية.

علاقة SI هي:

\[ P=Ttimesomega ]

حيث:

• \(P) هي القدرة الميكانيكية بالواط.
• \(T) هو عزم الدوران بالنيوتن·متر.
• \(أوميغا) هي السرعة الزاوية بالراديان في الثانية.

عندما توفر ورقة البيانات قوة حصانية ودورات دورة بدلا من عزم الدوران, استخدم صيغة عزم دوران تعتمد على القوة الحصانية مع الوحدة الصحيحة. لا تخلط صيغة قوة حصانية للرطل-قدم مع قيم نيوتن متر دون تحويل وحدة العزم أولا.

تقدم شركة Industrial Gearbox Supply علاقة رطل-قدم تعتمد على القوة الحصانية, الكفاءة وعدد دورات المحرك الناتج:

\[ T=frac{5252مرة في HPtimesو}{n_{خارج}} \]

ينطبق الثابت على القوة الحصانية المحددة, نظام الدورات في الدقيقة ونظام وحدة البنطل-قدم. وحدة عزم مختلفة تتطلب تحويلا مختلفا.

يقدم هايدون كيرك بيتمن مثالا باستخدام عزم الدوران بالأونصة-بوصة والسرعة في عدد دورات المحرك. حسابها يستخدم العامل (7.4times10^{-4}\) للحصول على الواط; 40 دورة في الدقيقة و1 دورة,400 أونصة-بوصة تنتج 41.44 واط في هذا المثال.

البيانات المتاحة للمحرك	مسار الحساب	التحذير الرئيسي
عزم المحرك ودورات المحرك	استخدم صيغ النسبة والكفاءة	تأكد مما إذا كان العزم مستمرا, القمة أو التوقف
القدرة والدورات في الدقيقة	اشتقاق عزم الدوران باستخدام صيغة قوة خاصة بالوحدة	احتفظ بقوة الحصان, وحدات الدوران والعزم متسقة
قوة التحميل ونصف القطر	احسب عزم الحمل أولا	يشمل التسارع والمقاومة
سرعة الإخراج المستهدفة	حساب نسبة الاختزال التقريبية	تحقق من أقرب نسبة متاحة وتقييم الناتج الفعلي

لشرح أعمق حول تحويل العزم والسرعة الميكانيكية إلى قوة المحرك, انظر قوة المحرك من سرعة العزم.

أي تحويلات الوحدة تسبب أخطاء في حساب محرك التروس?

معظم أخطاء حساب محرك التروس تأتي من خلط وحدات العزم, باستخدام قطر البكرة بدلا من نصف القطر, مع اعتبار الكفاءة 75 بدلا من 0.75, أو تطبيق ثابت طاقة على نظام الوحدة الخطأ. حول جميع المدخلات إلى نظام واحد متسق قبل الحساب.

خطأ شائع	لماذا يغير النتيجة	الوقاية
استخدام القطر كنصف قطر	يضاعف عزم الدوران المحسوب للبكرة	اقسم القطر على اثنين
إدخال 75 بدلا من 0.75 لكفاءة 75٪	يضرب مصطلح الكفاءة بشكل خاطئ	تحويل النسبة المئوية إلى العشري
خلط N·m مع lb-ft	ينتج نتيجة عددية غير صالحة	حول جميع قيم العزم أولا
استخدام المليمترات أو السنتيمترات كمتر	تغيير مقياس الذراع الرافعة	حول وحدات المسافة قبل الحساب
عكس نسبة التروس	تعطي سرعة وعزم خرج خاطئين	عرف النسبة كسرعة إدخال ÷ سرعة الإخراج
باستخدام ثابت قوة إمبراطوري مع عزم متري	ينتج قوة أو عزم دوران خاطئ	مطابقة كل صيغة مع وحداتها المحددة.
معاملة عزم التوقف كعزم مستمر	قد يؤدي ذلك إلى زيادة الحمل في المحرك أو علبة التروس	استخدم التصنيفات المستمرة والقصوى بشكل منفصل

سير عمل عملي للوحدة هو:

1. اختر إما نظام حساب متري أو إمبريالي.
2. تحويل عزم الدوران, القوة, المسافة والقدرة إلى وحدات متوافقة.
3. قم بالحساب.
4. وضع علامة على وحدة الإخراج.
5. حول النتيجة النهائية فقط بعد اكتمال الحساب.

لا تدمج N·m بصمت, رطل-قدم, رطل-إنش, بوصات أونصية, المليمترات والمترا في نفس المعادلة.

كيف يجب أن يكون دورة العمل, عامل الأمان ونوع العزم يؤثران على النتيجة?

قيمة العزم المحسوبة هي مجرد نقطة بداية لاختيار محرك التروس. تأكيد عزم الدوران المستمر للعمل الطبيعي, أقصى عزم دوران للتسارع أو الصدمة, دورة العمل وتكرار بدء التشغيل, ثم تطبيق عامل أمان مناسب دون تجاوز التصنيف المسموح به لعلبة التروس.

للعمل المتقطع, هايدون كيرك بيتمن يقدم جذر متوسط تربيع (RMS) العزم كطريقة لتقييم عزم المحرك المستمر. يجب أن يستوعب صندوق التروس عزم الدوران الأقصى الفوري, حتى عندما يكون متوسط الطلب أو RMS أقل.

تحقق من هذه الشروط قبل الاختيار النهائي:

• عدد دورات الخرج المطلوبة
• عزم الحمل المستمر
• عزم التشغيل والتسارع
• الحمل الأقصى أو الصدمة
• دورة العمل وبداية كل ساعة
• السرعة والعزم المصنف للمحرك
• كفاءة علبة التروس
• عامل أمان التطبيق
• عزم الدوران المسموح به في علبة التروس
• الأحمال الشعاعية والمحورية
• الظروف الحرارية والبيئية
• التركيب وتكوين العمود

يجب أن يعكس عامل الأمان حالة عدم اليقين وشدة التطبيق. لا ينبغي استخدامه لتبرير تجاوز التصنيف الميكانيكي أو الحراري لعلبة التروس.

التطبيقات التي بدأت فيها بشكل كبير, يتطلب الطلب على الصدمات أو الحمل المستمر مفرجا منفصلا اختيار محركات التروس عالية العزم مراجعة صيغة النسبة المثالية بدلا من الاعتماد فقط عليها.

ما هي المعلومات المطلوبة قبل اختيار محرك التروس?

قبل اختيار محرك التروس, جمع سرعة الإخراج المطلوبة, عزم الدوران المستمر وذروة العزم, هندسة التحميل, دورة العمل, قوة المحرك أو عزم الدوران, بيئة التشغيل ومتطلبات التركيب. تحدد هذه المدخلات ما إذا كانت النتيجة المحسوبة مناسبة لتطبيق حقيقي.

تسلسل اختيار محرك التروس

1. حدد سرعة الإخراج المطلوبة.

حدد عدد دورات المحرك المستهدف عند عمود القيادة.

1. احسب عزم الحمل.

استخدم القوة × نصف القطر ويشمل مقاومة العملية, التسارع والاحتكاك حيثما كان ذلك مهما.

1. شروط عزم الدوران المنفصلة.

تحديد مستمر, البداية, التسارع, عزم الدوران الذروة والصدمة.

1. تقدير نسبة التخفيض.

اقسم سرعة المحرك على سرعة الخرج المستهدفة.

1. تطبيق الكفاءة.

تقدير عزم الدوران القابل للاستخدام باستخدام كفاءة علبة التروس بدلا من النسبة المثالية فقط.

1. تحقق من التقييمات.

تأكيد عزم الخرج المستمر, أقصى عزم دوران, الحدود الحرارية والأحمال المسموح بها على العمود.

1. تأكيد التركيب الميكانيكي.

فحص أبعاد التثبيت, ترتيب الأعمدة وأي متطلبات خاصة بالتطبيق.

1. راجع المواصفة الكاملة.

لعملية مواصفات موجهة نحو المصنع الأصلي, استخدم دليل شراء محركات تقليل التروس.

إذا كانت بيانات الطلب غير مكتملة, ال ما حجم محرك التروس يمكن للدليل أن يساعد في تنظيم الحمل المطلوب, السرعة ومدخلات دورة العمل.

تصمم مينغي وتزود معدات نقل الطاقة الصناعية, بما في ذلك محركات التروس الحلزونية, ناقلات الحركة الصناعية الثقيلة, المخفضات الكوكبية, محركات التروس الدودية, المخفضات والمحركات الدائرية. يدعم مصنعها المزود ب CNC تصاميم معيارية وتخصيص OEM لأبعاد التركيب ونسب النقل. هذه القدرات قد تكون ذات صلة بعد العزم المطلوب, السرعة, تم تحديد بيانات دورة العمل والتركيب.

الأسئلة الشائعة

كيف أحسب عدد دورات المحرك في الدقيقة لمحرك التروس?

اقسم سرعة دوران المحرك الداخلة على نسبة تقليل علبة التروس. على سبيل المثال, a 1,محرك 500 دورة في الدقيقة مع 20 دورة:النسبة 1 لها سرعة إخراج محسوبة تبلغ 75 دورة في الدقيقة. تأكد من سرعة الخرج الحقيقية في توثيق علبة التروس بسبب تردد المحرك, التحكم في السرعة, يمكن أن تؤثر ظروف الحمل والتشغيل على النتيجة النهائية.

هل يزيد ناقل الحركة من قوة المحرك؟?

لا. يبدل ناقل الحركة السرعة مقابل العزم ويقلل من القدرة الخارجة من خلال الخسائر الميكانيكية. يمكن لنسبة الاختزال زيادة عزم الخرج مع تقليل سرعة الإخراج, لكنها لا تولد طاقة. تضمين كفاءة علبة التروس عند تقدير عزم الدوران الخارج, واستخدام عزم الدوران, سرعة الدوران والقوة معا كاختبار اتساق.

هل يجب أن أستخدم عزم المحرك المخصص للمحرك أم عزم التوقف?

استخدم عزم الدوران المصنف أو المستمر للطلب التشغيلي الطبيعي, وتحقق من عزم الدوران الأقصى للتسارع, الصدمة أو الأحمال المتقطعة. عزم التوقف يصف حالة المحرك ذات السرعة الصفرية ولا ينبغي اعتباره تصنيف تشغيل مستمر. يجب أن يستوعب عزم دوران صندوق التروس المسموح به أيضا أعلى حمل متوقع للتطبيق.

كيف أحسب عزم الدوران لحمل مدفوع بالبكرة؟?

ضرب القوة المماسية بنصف قطر البكرة: \(T=Ftimes r). لحمل حمل, احسب القوة من الكتلة × 9.81 م/ث², ثم نضرب في نصف القطر بالأمتار. إذا كان بعد البكرة هو القطر, اقسمها على اثنين قبل استخدامها في حساب عزم الدوران. أضف التسارع والمقاومة حيثما كان ذلك مناسبا.

كيف أحسب نسبة التروس المطلوبة؟?

اقسم سرعة المحرك على سرعة الإخراج المطلوبة. على سبيل المثال, a 1,محرك 500 دورة في الدقيقة المصمم ليعمل عند 75 دورة في الدقيقة يتطلب حوالي 20 دورة في الدقيقة:نسبة التخفيض 1. اختر أقرب نسبة مناسبة متاحة, ثم تحقق من سرعة الإخراج الناتجة, عزم الدوران, الكفاءة, تصنيفات دورة العمل وناقل الحركة.