Wie man das Drehmoment und die Drehzahl des Getriebemotors berechnet?

Das Drehmoment und die Drehzahl des Getriebemotors werden aus dem Motorwert berechnet, Übersetzungsverhältnis und Getriebeeffizienz: Ausgangsdrehzahl = Motordrehzahl ÷ Verhältnis, während das Ausgangsdrehmoment ≈ Motordrehmoment × Verhältnis × Effizienz. Für maschinelle Lastgröße, Berechnen Sie außerdem das Lastmoment als Kraft × Riemen- oder Wellenradius, Dann prüfen Sie das kontinuierliche Drehmoment, Maximales Drehmoment, Leistungszyklus und Einheitskonsistenz vor der Wahl eines Getriebemotors.

Was ist die grundlegende Drehmoment- und Drehzahlformel des Getriebemotors??

Für einen Untersetzungsgetriebemotor, Teile die Motordrehzahl durch das Reduktionsverhältnis, um die Ausgangsdrehzahl zu berechnen. Schätzen Sie das Ausgangsdrehmoment, indem Sie das Motordrehmoment mit dem Untersetzungsverhältnis und dem Getriebewirkungsgrad multiplizieren:

\[ n{Ende}=frac{n{motor}}{i} \]

\[ T{Ende}ca. T{motor}Mal IchMal Eta ]

Wobei:

Variable	Bedeutung	Gemeinsame Einheit
\(n_{motor}\)	Motoreingabegeschwindigkeit	Umdrehungen pro Minute (Drehzahl pro Minute)
\(n_{Ende}\)	Getriebe-Ausgangsdrehzahl	Drehzahl pro Minute
\(i)	Reduktionsverhältnis	Zum Beispiel, 20:1
\(T_{motor}\)	Motordrehmoment	Newton-Meter (N·m), Pfund-Fuß oder eine andere Drehmomenteinheit
\(T_{Ende}\)	Geschätztes Ausgangsdrehmoment	Dasselbe Drehmoment wie das Motordrehmoment
\(eta)	Getriebeeffizienz	Dezimal- oder Prozentsatz

Ein Reduktionsverhältnis tauscht die Drehzahl gegen das Drehmoment. Die ideale Berechnung multipliziert das Drehmoment mit dem Verhältnis, Aber echte Getriebe verlieren durch Reibung etwas Kraft, Getriebewechselwirkung und Schmierung. Verwenden Sie die Effizienz als Dezimalstelle in der Gleichung: 75 % werden 0,75.

Die Verhältniskonvention in diesen Formeln lautet:

\[ i=frac{text{Motoreingabegeschwindigkeit}}{text{Getriebe-Ausgangsdrehzahl}} \]

Daher, Eine 30:1 Reduktion bedeutet, dass sich der Motor für jede Umdrehung der Ausgangswelle etwa 30-mal dreht, bevor wir Betriebsänderungen oder Geschwindigkeitsregelungen in Betracht ziehen.

[DIAGRAMM: Motordrehzahl und Drehmoment beim Eintreten in ein Getriebe, wobei das Reduzierungsverhältnis und die Effizienz zu niedrigeren Ausgangsdrehzahlen und höherem nutzbarem Ausgangsdrehmoment führen.]

Wie berechnet man die Ausgangsdrehzahl des Getriebemotors??

Teile die Eingangsdrehzahl des Motors in Drehzahlen durch das Reduktionsverhältnis. Zum Beispiel, a 3,000 RPM-Motor mit 30:1 Reduktionsverhältnis hat eine theoretische Ausgangsdrehzahl von 100 U/min.

Ausgabegeschwindigkeitsberechnungsschritte

1. Zeichnen Sie die Motordrehzahl auf.

Nutzen Sie die Nenn- oder Betriebsdrehzahl des Motors in Drehzahl.

1. Bestätigen Sie die Verhältnisrichtung.

Ein Reduktionsverhältnis wie 30:1 bedeutet, dass die Motoreingabedrehzahl durch 30 geteilt wird.

1. Teile die Motorgeschwindigkeit durch das Verhältnis.

\[ n_{Ende}=frac{3,000}{30}=100 text{Drehzahl pro Minute} \]

1. Vergleiche das Ergebnis mit den Getriebedaten.

Eine berechnete Geschwindigkeit ist ein Ausgangspunkt. Bestätigen Sie die Nennstrahlung unter der vorgesehenen Motorfrequenz, Last und Betriebsbedingungen.

Ein höheres Reduktionsverhältnis führt zu einer geringeren Ausgangsdrehzahl. Wenn die Ziel-Ausgangsgeschwindigkeit bekannt ist, das Verhältnis jedoch nicht, Verwendung:

\[ i=frac{n{motor}}{n{Ziel}} \]

Zum Beispiel, a 1,Der 500-U/min-Motor und eine gewünschte Ausgangsleistung von 75 U/min erfordern ungefähr 20:1-Verhältnis:

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

Das nächstgelegene verfügbare Standardverhältnis kann eine leicht unterschiedliche Ausgangsgeschwindigkeit erzeugen, Überprüfen Sie also die gewählte Getriebespezifikation.

Für mehr Details zur Auswahl eines praktischen Verhältnisses nach der Berechnung des Ziels, Siehe diesen Leitfaden für Getriebeübersetzungsauswahl.

Wie berechnet man das Ausgangsdrehmoment des Getriebemotors??

Multiplizieren Sie das Motordrehmoment mit dem Reduktionsverhältnis, dann multiplizieren sie mit der Getriebeeffizienz. Ein 1,3 Nm-Motor mit einem 29er:1 Übersetzungsverhältnis und 75 % Wirkungsgrad erzeugen etwa 28,3 Nm berechnetes Ausgangsdrehmoment.

\[ T{Ende}ca. T{motor}Mal IchMal Eta ]

\[ T_{Ende}ca. 1,3mal 29mal 0,75=28,275 Text{N·m} \]

Abgerundet auf das Quellbeispiel, das Ergebnis beträgt etwa 28,3 N·m.

Berechnungsschritte der Ausgangsdrehmoment

1. Identifizieren Sie das Nenndrehmoment des Motors.
2. Überprüfen Sie das Übersetzungsverhältnis des Getriebes.
3. Die Effizienz von einem Prozentsatz in eine Dezimalstelle umwandeln.
4. Multiplizieren Sie das Motordrehmoment mit dem Übersetzungsverhältnis.
5. Effizienz anwenden.
6. Vergleichen Sie das berechnete Ergebnis mit den kontinuierlichen und Spitzenleistungen des Getriebes.

Der berechnete Wert ist eine Schätzung des nutzbaren Ausgangsdrehmoments, keine automatische Garantie für die mechanische Leistungsfähigkeit des Getriebes. Das gewählte Getriebe kann separate Grenzen für das kontinuierliche Drehmoment haben, Maximales Drehmoment, Radiallast, Axiallast, Thermische Betriebs- und Betriebsbedingungen.

Drehmomentterm	Bedeutung	Wie man es benutzt
Nenn- oder kontinuierliches Drehmoment	Drehmoment steht unter festgelegten Bedingungen für den laufenden Betrieb zur Verfügung	Vergleich zur kontinuierlichen Maschinennachfrage
Spitzendrehmoment	Kurzzeit-Drehmoment	Vergleiche mit dem Start, Beschleunigung oder Aufprallnachfrage
Stalldrehmoment	Drehmoment bei null Drehzahl unter festgelegten Motorbedingungen	Nicht als normale kontinuierliche Wertung verwenden
Berechnetes Ausgangsdrehmoment	Formelbasierte Schätzung nach Verhältnis und Effizienz	Verwendung für die anfängliche Größenplanung
Zulässiges Drehmoment im Getriebe	Mechanische Grenze des Herstellers	Überschreite sie nicht

Ein Getriebe erzeugt keine Leistung. Erhöhtes Drehmoment durch Reduzierung geht mit einer Drehzahlreduzierung einher., und Getriebeverluste verringern die verfügbare Ausgangsleistung.

Ausgearbeitetes Beispiel: Berechnen Sie Ausgangsdrehzahl und Drehmoment Schritt für Schritt

Wenn ein Motor mit 1 läuft,500 U/min und erzeugt 2.0 N·m Drehmoment, A 20:Ein Getriebe mit 80 % Effizienz erzeugt eine berechnete Ausgangsdrehzahl von 75 U/min und ein Drehmoment von 32 N·m.

Gegebene Werte

• Motordrehzahl: 1,500 U/min
• Motordrehmoment: 2.0 N·m
• Reduktionsverhältnis: 20:1
• Getriebeeffizienz: 80 % = 0,80

Schritt 1: Berechnung der Ausgangsgeschwindigkeit

\[ n{Ende}=frac{n{motor}}{i} \]

\[ n_{Ende}=frac{1,500}{20}=75 text{Drehzahl pro Minute} \]

Schritt 2: Berechnen Sie ideales Drehmoment vor Verlusten

\[ T{ideal}=T{motor}Mal ich ]

\[ T_{ideal}=2.0times20=40 text{N·m} \]

Schritt 3: Getriebeeffizienz anwenden

\[ T{Ende}ca. T{ideal}timeseta ]

\[ T_{Ende}ca. 40mal 0,80=32 text{N·m} \]

Das berechnete Ergebnis lautet daher:

• Ausgangsgeschwindigkeit: 75 U/min
• Geschätztes Ausgangsdrehmoment: 32 N·m

Das 32 N·m-Ergebnis sollte als vorläufige Berechnung behandelt werden. Vor der Wahl des Getriebemotors, Überprüfen Sie, ob das Getriebe das erforderliche Drehmoment kontinuierlich übertragen kann und dem Anfahren der Anwendung standhält, Beschleunigung und Spitzenlasten.

Wie berechnet man das Lastdrehmoment aus Kraft und Radius?

Berechnen Sie das Lastmoment, indem Sie die tangentielle Kraft mit dem Radius der Welle oder der Riemenscheibe multiplizieren:

\[ T_{Last}=Fmal r ]

Hier, \(F) ist Kraft in Newtons und (r) ist der Radius in Metern. Wenn die Last als gehobene Masse angegeben ist, Berechnen Sie zuerst die Kraft:

\[ F=mmal g ]

wobei die Gravitationsbeschleunigung ist(g=9,81 m/s^2).

Laut Precision Microdrives, Eine 0,7 kg schwere Last, die durch eine Flasche mit 4 cm Durchmesser gehoben wird, hat eine 0.02 m Radius und erzeugt etwa 0,137 N·m Lastdrehmoment.

Schritte zur Berechnung von Last-Drehmoment

1. Identifizieren Sie die Lastmasse oder Tangentialkraft.
2. Masse in Kraft umwandeln mit (F=mtimes9.81) wenn es angemessen ist.
3. Messen Sie den Riemen- oder Wellenradius.
4. Rechnen Sie den Radius in Meter um, wenn Sie Newtons und N·m verwenden.
5. Kraft mit Radius multiplizieren.
6. Fügen Sie die Auswirkungen der Beschleunigung hinzu, Reibung, Steigung, Stoß- oder Prozesswiderstand.
7. Vergleichen Sie das resultierende Lastdrehmoment mit den Stufen- und Spitzenmotorwerten.

Der Durchmesser ist kein Radius

Ein häufiger Fehler ist, den Riemenscheibendurchmesser direkt in die Drehmomentformel einzugeben. Die Formel erfordert Radius:

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

Eine Umlenkrolle mit 4 cm Durchmesser hat daher einen Radius von 2 cm, oder 0.02 m. Die Verwendung des vollen Durchmessers würde das berechnete Drehmoment verdoppeln.

Wie drehen Sie sich, Geschwindigkeit und Leistung hängen zusammen?

Drehmoment und Drehzahl bestimmen zusammen die mechanische Leistung. Ein Getriebe verändert das Gleichgewicht zwischen Drehzahl und Drehmoment, aber es erzeugt keine zusätzliche Macht; Effizienzverluste bedeuten, dass die Ausgangsleistung niedriger ist als die ideale Eingangsleistung.

Die SI-Beziehung ist:

\[ P=Ttimesomega ]

Wobei:

• \(P) ist mechanische Leistung in Watt.
• \(T) ist das Drehmoment in N·m.
• \(omega) ist die Winkelgeschwindigkeit in Radianten pro Sekunde.

Wenn ein Datenblatt PS-Leistung und Drehzahl statt Drehmoment angibt, Verwenden Sie eine leistungsabhängige Drehmomentformel mit der korrekten Einheitskonvention. Kombinieren Sie keine PS-Formel für Pfund und Fuß mit N·m-Werten, ohne vorher die Drehmomenteinheit umzurechnen.

Industrial Gearbox Supply bietet eine Partnerschaft zwischen Pfund und Meter auf Basis von PS, Effizienz und Ausgangsdrehzahl:

\[ T=frac{5252mal HPmalund}{n_{Ende}} \]

Die Konstante gilt für die angegebene PS-Leistung, RPM- und Pound-Fuß-Einheitensystem. Eine andere Drehmomenteinheit erfordert eine andere Umwandlung.

Haydon Kerk Pittman gibt ein Beispiel mit Drehmoment in Unzen-Zoll und Geschwindigkeit in Drehzahl. Seine Berechnung verwendet den Faktor (7.4times10^{-4}\) um Watt zu erhalten; 40 U/min und 1,400 oz-in erzeugen in diesem Beispiel 41,44 W.

Verfügbare Motordaten	Berechnungsweg	Hauptwarnung
Motordrehmoment und Drehzahl	Verwenden Sie die Formeln für Verhältnis- und Effizienzverhältnisse	Bestätigen Sie, ob das Drehmoment kontinuierlich ist, Spitze oder Stillstand
Leistung und Drehzahl	Drehmoment mit einer einheitsspezifischen Leistungsformel ermitteln	Pferdestärken behalten, Drehzahl- und Drehmomenteinheiten konstant
Lastkraft und Radius	Berechnen Sie zuerst das Lastdrehmoment	Beschleunigung und Widerstand einbeziehen
Ziel-Ausgangsgeschwindigkeit	Berechnen Sie das ungefähre Reduktionsverhältnis	Überprüfen Sie das nächstgelegene verfügbare Verhältnis und die tatsächliche Ausgangsleistung

Eine ausführlichere Erklärung, wie man mechanisches Drehmoment und Drehzahl in Motorleistung umwandelt, Siehe Motorkraft aus Drehmomentdrehzahl.

Welche Einheitsumrechnungen verursachen Fehler bei der Berechnung von Zahnradmotoren.?

Die meisten Fehler in der Berechnung von Zahnradmotoren entstehen durch das Mischen von Drehmomenteinheiten, Verwendung des Riemenscheibendurchmessers statt des Radius, wobei der Wirkungsgrad mit 75 statt 0,75 behandelt wird, oder eine Leistungskonstante auf das falsche Einheitssystem anwenden. Konvertiere alle Eingaben vor der Berechnung in ein einheitliches System.

Häufiger Fehler	Warum es das Ergebnis verändert	Prävention
Verwendung des Durchmessers als Radius	Verdoppelt das berechnete Riemenscheibendrehmoment	Teile den Durchmesser durch zwei
Eingabe von 75 statt 0,75 für 75 % Effizienz	Multipliziert den Effizienzterm falsch	Prozentsatz in eine Dezimalstelle umrechnen
Mischung von N·m mit lb-ft	Erzeugt ein ungültiges numerisches Ergebnis	Rechnen Sie zuerst alle Drehmomentwerte um
Verwendung von Millimetern oder Zentimetern als Meter	Ändert die Hebelarm-Skala	Umrechnen Sie die Distanzeinheiten vor der Berechnung
Umkehrung des Übersetzungsverhältnisses	Gibt die falsche Ausgangsdrehzahl und das falsche Drehmoment	Definieren Sie das Verhältnis als Eingangsgeschwindigkeit ÷ Ausgangsgeschwindigkeit
Verwendung einer imperialen Leistungskonstante mit metrischem Drehmoment	Erzeugt die falsche Leistung oder das falsche Drehmoment	Gleiche jede Formel ihren angegebenen Einheiten zu
Behandlung des Stalldrehmoments als kontinuierliches Drehmoment	Kann zu einer Überlastung von Motor oder Getriebe führen	Verwenden Sie kontinuierliche und Spitzenwerte getrennt

Ein praktischer Arbeitsablauf für Einheiten ist:

1. Wählen Sie entweder ein metrisches oder imperiales Berechnungssystem.
2. Drehmoment umwandeln, Kraft, Entfernung und Leistung in kompatible Einheiten.
3. Führen Sie die Berechnung durch.
4. Beschrifte die Ausgangseinheit.
5. Konvertiere das Endergebnis erst nach Abschluss der Berechnung.

Nicht stillschweigend N·m kombinieren, Pound-Feet, Pound-Zoll, Unzen-Zoll, Millimeter und Meter in derselben Gleichung.

Wie sollte der Duty Cycle funktionieren?, Sicherheitsfaktor und Drehmomenttyp beeinflussen das Ergebnis?

Ein berechneter Drehmomentwert ist nur ein Ausgangspunkt für die Wahl des Getriebemotors. Kontinuierliches Drehmoment für den Normalbetrieb bestätigen, Spitzendrehmoment bei Beschleunigung oder Stoß, Duty-Cycle und Startfrequenz, dann einen geeigneten Sicherheitsfaktor anwenden, ohne die zulässige Schaltkraft des Getriebes zu überschreiten.

Für intermittierenden Betrieb, Haydon Kerk Pittman präsentiert das Root-Mean-Quadrat (RMS) Drehmoment als Methode zur Beurteilung des kontinuierlichen Motordrehmoments. Das Getriebe muss weiterhin das sofortige Spitzendrehmoment aufnehmen, selbst wenn die durchschnittliche oder RMS-Nachfrage niedriger ist.

Überprüfen Sie diese Bedingungen vor der endgültigen Auswahl:

• Erforderliche Ausgangsdrehzahl
• Kontinuierliches Lastmoment
• Start- und Beschleunigungsmoment
• Spitzen- oder Stoßlast
• Dienstzyklus und Starts pro Stunde
• Motor-Nenndrehzahl und Drehmoment
• Getriebeeffizienz
• Anwendungssicherheitsfaktor
• Zulässiges Drehmoment im Getriebe
• Radial- und Axialwellenlasten
• Thermische und Umweltbedingungen
• Montage und Wellenkonfiguration

Der Sicherheitsfaktor sollte die Unsicherheit und Schwere der Anwendung widerspiegeln. Er sollte nicht dazu dienen, die mechanische oder thermische Wertung des Getriebes zu überschreiten..

Anwendungen mit erheblichem Einstieg, Schock- oder Dauerlastanforderungen erfordern eine separate Auswahl von Hochdrehmoment-Getriebemotoren Überprüfung statt sich nur auf die ideale Verhältnis-Formel zu verlassen.

Welche Informationen sind vor der Wahl eines Getriebemotors erforderlich??

Vor der Wahl eines Getriebemotors, Erstelle der erforderlichen Ausgangsgeschwindigkeit, Dauer- und Spitzendrehmoment, Lastgeometrie, Duty-Cycle, Motorleistung oder Drehmoment, Betriebsumgebung und Montageanforderungen. Diese Eingaben bestimmen, ob das berechnete Ergebnis für eine reale Anwendung geeignet ist.

Getriebemotor-Auswahlsequenz

1. Definieren Sie die erforderliche Ausgangsgeschwindigkeit.

Gib die Zieldrehzahl an der Antriebswelle an.

1. Berechnen Sie das Lastmoment.

Kraft × Radius verwenden und Prozesswiderstand einbeziehen, Beschleunigung und Reibung, wo relevant.

1. Getrennte Drehmomentbedingungen.

Identifiziere kontinuierlich, Beginn, Beschleunigung, Spitzen- und Stoßmoment.

1. Schätzung des Reduktionsverhältnisses.

Teile die Motordrehzahl durch die Ziel-Ausgangsgeschwindigkeit.

1. Effizienz anwenden.

Schätzen Sie das nutzbare Ausgangsdrehmoment anhand der Getriebeeffizienz und nicht nur dem idealen Übersetzungsverhältnis.

1. Überprüfen Sie die Einschaltquoten.

Kontinuierliches Ausgangsdrehmoment bestätigen, Maximales Drehmoment, Thermische Grenzen und zulässige Wellenlasten.

1. Mechanische Passung bestätigen.

Montagemaße prüfen, Wellenanordnung und alle anwendungsspezifischen Anforderungen.

1. Überprüfen Sie die vollständige Spezifikation.

Für einen OEM-orientierten Spezifikationsprozess, Verwenden Sie die Kaufanleitung für Getriebeuntersetzungsmotoren.

Wenn die Anwendungsdaten unvollständig sind, die Welche Größe des Zahnradmotors Der Leitfaden kann helfen, die erforderliche Last zu organisieren, Geschwindigkeits- und Duty-Cycle-Eingaben.

Mingye entwirft und liefert industrielle Stromübertragungsanlagen, einschließlich Helixgetriebemotoren, Schwerlast-Industriegetriebe, Planetare Reduziere, Schneckengetriebemotoren, Zykloidale Reduziere und Motoren. Die eigene, CNC-ausgerüstete Fabrik unterstützt modulare Entwürfe und OEM-Anpassungen von Montagemaßen und Getriebeverhältnissen. Diese Fähigkeiten können nach dem erforderlichen Drehmoment relevant sein, Geschwindigkeit, Duty-Cycle- und Mounting-Daten wurden ermittelt.

Häufig gestellte Fragen

Wie berechne ich die Drehzahl eines Getriebemotors??

Teile die Eingangsdrehzahl des Motors durch das Getriebereduktionsverhältnis. Zum Beispiel, a 1,500-U/min-Motor mit einem 20-U/min-Motor:Das Übersetzungsverhältnis 1 hat eine berechnete Ausgangsdrehzahl von 75 U/min. Bestätigen Sie die tatsächliche angegebene Ausgangsdrehzahl in der Getriebedokumentation wegen der Motorfrequenz, Geschwindigkeitsregelung, Last und Betriebsbedingungen können das Endergebnis beeinflussen.

Erhöht ein Getriebe die Motorleistung??

Nein. Ein Getriebe tauscht Drehzahl gegen Drehmoment und reduziert die Ausgangsleistung durch mechanische Verluste. Ein Reduktionsverhältnis kann das Ausgangsdrehmoment erhöhen und gleichzeitig die Ausgangsdrehzahl senken, aber sie erzeugt keine Energie. Beziehen Sie die Getriebeeffizienz bei der Abschätzung des Ausgangsdrehmoments mit, und Drehmoment verwenden, Drehzahl und Leistung zusammen als Konsistenzprüfung.

Soll ich das Drehmoment des Motors oder das Stalldrehmoment verwenden??

Verwenden Sie das Nenn- oder Dauerdrehmoment für den normalen Betriebsbedarf, und prüfe das Spitzendrehmoment für die Beschleunigung, Stoß- oder intermittierende Lasten. Das Stalldrehmoment beschreibt einen Zustand des Nulldrehzahlmotors und sollte nicht als kontinuierliche Betriebsangabe behandelt werden. Das zulässige Drehmoment des Getriebes muss auch die höchste erwartete Last der Anwendung aufnehmen.

Wie berechne ich das Drehmoment für eine Riemenscheibenlast??

Multipliziere die Tangentialkraft mit dem Riemenscheibenradius: \(T=Fmal r). Für eine Hebelast, Kraft aus Masse × 9,81 m/s² berechnen, dann multipliziere mit dem Radius in Metern. Wenn die Umfangscheibendimension der Durchmesser ist, Teile ihn durch zwei, bevor er ihn in der Drehmomentberechnung verwendet. Fügen Sie Beschleunigung und Widerstand hinzu, wo anwendbar.

Wie berechne ich das erforderliche Übersetzungsverhältnis??

Teile die Motordrehzahl durch die gewünschte Ausgangsdrehzahl. Zum Beispiel, a 1,Ein 500-U/min-Motor, der für 75 U/min vorgesehen ist, benötigt ungefähr 20 U/min:1 Reduktionsverhältnis. Wählen Sie das nächstgelegene geeignete verfügbare Verhältnis aus, dann überprüfen Sie die resultierende Ausgangsgeschwindigkeit, Drehmoment, Effizienz, Schaltzyklus- und Getriebeangaben.