:loveliness:
本帖最后由 yzugwh 于 2020-4-18 23:26 编辑
几个错误：
1. 滚筒不是规则形状，需用积分法算转动惯量，或者直接3d建模测量
2. 稳定状态的转动功率和滚筒质量无关，只跟各种阻力之和有关
3. 水的阻力比较难以手算，因为作用机理太复杂，要么通过实验测定，要么通过有限元模拟下
4. 加速度你是按需求计算，并没有验证电机是否能满足。
你这个例子里对电机功率有两个要求，一是保证稳定运行时能克服阻力，二时保证加速时间在你要求的3秒之内，你需要针对这两个需求分别计算出需要的功率，然后取大值。另外需要说明的是，普通异步电机在启动过程中的扭矩输出并不是恒定值，也就是说你的加速度是一直在变化的，不能简单以最终角速度除以时间计算，理论上也需要根据转矩-转速曲线积分计算，当然对于毕业设计来说可以不用考虑这么细。
yzugwh 发表于 2020-4-18 23:22
几个错误：
1. 滚筒不是规则形状，需用积分法算转动惯量，或者直接3d建模测量
2. 稳定状态的转动功率和滚 ...
这个是用solidworks建模后得出的数据，怎么算转动惯量
机械丶萌新 发表于 2020-4-18 23:30
这个是用solidworks建模后得出的数据，怎么算转动惯量
就是你截图里的惯性张量316176kg*mm2， 也就是0.316kg*m2
yzugwh 发表于 2020-4-18 23:44
就是你截图里的惯性张量316176kg*mm2， 也就是0.316kg*m2
知道了负载=29.596N，转动惯量=0.316kg*m^2后，如果想用V带传动，怎么选电机啊
机械丶萌新 发表于 2020-4-18 23:49
知道了负载=29.596N，转动惯量=0.316kg*m^2后，如果想用V带传动，怎么选电机啊
你这个是旋转的机构负载怎么可能是一个力呢？即便是一个切向的力（比如滚筒上的触角划水产生的力）也应该等效成转矩。有了这个转矩，你通过滚筒的稳态角速度就可以计算稳态功率了。之后除以一个总的传动效率就可以得出电机的功率（稳态输出功率）。
至于加速的过程，其实需要考虑两个载荷，一是转筒加速的载荷，而是转筒受水的阻力载荷（未知，但一般与转速平方成正比）。如果假定电机输出扭矩减去水阻力矩后是恒定的，那么根据稳态角速度=2Π*10/60=1.047rad/s,可以算出角加速度就是1.047/3=0.348rad/s2 （你之前算的把角度弧度搞混了），那么加速所需的扭矩=0.316kg*m2 ×0.348rad/s2=0.11Nm, 然后加上水阻力矩，再乘以加速完成时的角速度（即稳态角速度，该瞬间功率最大）就可以得出最大功率。所以电机要能保证瞬间功率可以达到这个最大功率，同时额定功率也要大于第一步计算的稳态功率。
功率确定后，那就是确定转速，这个就很简单了，你看你选的电机是多少转速，除以滚筒转速就是传动比了。
yzugwh 发表于 2020-4-18 23:44
就是你截图里的惯性张量316176kg*mm2， 也就是0.316kg*m2
我算了一下，您看看对不对，已知转动惯量=0.316，负载=辊筒转动时水的阻力=水密度p*物体在水中排开的体积v*重力加速度g=（1*10^3）*0.00302*9.8=29.596N，转矩M=0.316*角加速度20=6.32 N ·m，负载功率p=M*n/9550=6.32*10/9550 约等于0.007KW，换算成瓦=7W。
还有我想问下如果电机转速1400r/min，像我这种机构近距离传动的话可以用电机直接连V带传动然后减速到10r/min左右吗
机械丶萌新 发表于 2020-4-19 01:01
我算了一下，您看看对不对，已知转动惯量=0.316，负载=辊筒转动时水的阻力=水密度p*物体在水中排开的体积 ...
水中的负载不是这么算的，这个没有明确的公式，只能说跟你的形状，浸水的比例，划水的速度都有关系，具体还是要实验测定或者CFD分析。
1400r/min降到10r/min，传动比高达140，一级带减速肯定不现实，因为两个轮子直径比140：1你想想就很不协调，用多级的吧，比如3级，那么每级传动比就只有5.2了。或者用蜗轮蜗杆，行星齿轮都可以实现单级的大传动比
记忆的街角 发表于 2020-4-18 15:33
像这种机构，你应该需要考虑旋转时水的阻力，阻力跟速度有直接的关系，滚筒的惯量以及传动过程中的旋转体惯 ...
旋转时水的阻力怎么计算啊，有没有什么公式
楼主计算的是功率，扭矩没有计算吗，侧重点在负载。