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旋转马达的能量转化及计算方法

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:能量(功率)是指功消耗的比率,或在1s内消耗的功的总量。对于旋转马达而言,需要保证下面的关系P[W]=M[N·m]×ω[rad/s]可以轻松解读前面生成的能量图解。最终的最大能量为:P=W=0.063W图中显示的能量为0.06W,这是因为默认只使用2位有效数字的精度。还有Metric horsepower,米制马力的定义如下1hp=735.5W由于定义马力的方式比较模糊,现在已经不再推荐使用马力了。步骤25 运行算例将调至“100”,重新计算该算例。图解看上去更加光滑,这是因为拥有4倍的数据点,如图2-29所示。

旋转马达的能量转化及计算方法

能量(功率)是指功消耗的比率,或在1s内消耗的功的总量。力产生的功作用在距离、力矩角位移上。对于旋转马达而言,需要保证下面的关系

P[W]=M[N·m]×ω[rad/s]

可以轻松解读前面生成的能量图解。最大力矩为10N·mm=0.01N·m

ω=360°/s=2πrad/s

可以通过生成角速度的图解来轻松验证这一点。最终的最大能量为:

P=(0.01×2π)W=0.063W

图中显示的能量为0.06W,这是因为默认只使用2位有效数字的精度。

通常电子马达的额定值可以由最大功率和力矩的表达式求得。单位换算也被频繁使用。

如果角速度单位为r/min,则

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如果使用horsepower(马力),则将使用下面的转换

1hp=33000lb·ft/min=745.7W

当使用英制单位表示mechanical horsepower(机械马力)时,计算功率的公式为

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mechanical horsepower(机械马力)在美国的某些行业中应用非常普遍,除此之外主要用于欧洲和亚洲。还有Metric horsepower(米制马力),米制马力的定义如下

1hp=735.5W

由于定义马力的方式比较模糊,现在已经不再推荐使用马力了。

步骤25 运行算例

将【每秒帧数】调至“100”,重新计算该算例。

步骤26 查看结果

力矩的值在本质上和未添加【重合】配合时保持一致。图解看上去更加光滑,这是因为拥有4倍的数据点,如图2-29所示。

978-7-111-47213-1-Chapter03-33.jpg(www.xing528.com)

图2-29 查看图解

步骤27 图解显示反作用力

新建一个图解,显示马达的反作用力。选择【力】、【反作用力】、【幅值】定义该图解。在这个装配体中,定义的第一个铰链位于crank和crank_hous-ing之间。因为crank_housing是固定的,配合就必须传递反作用力。

在【模拟单元】中选择第一个铰链配合。由于所选的配合连接两个零件,所以存在两个相等且反向的力作用在这个配合上。必须选择两个零件中的其中一个来生成这个力的图解。

在【模拟单元】中选择零件crank-1中的任意表面为第二个成分。勾选【在图形窗口中显示向量】复选框,如图2-30所示。单击【确定】。

提示

必须从Motion Manager设计树中选择该配合,因为该配合为本地配合,因此不会显示在FeatureManager设计树中。

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图2-30 定义反作用力图解

步骤28 警告

这时将收到关于冗余约束的警告,如图2-31所示。冗余约束可能会对配合的力(由配合定义的机械连接的力)产生重大影响,具体将在本书后面的部分进行讨论。然而,这个机构中得到的合力是正确的,因为这个装配体中出现的冗余并不会对图2-32中的力产生影响。单击【否】。

步骤29 查看图解

播放这个仿真,观察反作用力的变化,如图2-32所示。

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图2-31 警告

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图2-32 查看反作用力图解

从右视图中观察到的结果如图2-33所示。

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图2-33 右视图结果

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