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一、為了使問題清晰，我將整個(gè)機(jī)械傳動(dòng)過程分為動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)兩部分

二、在這里我找到一個(gè)很好的切入點(diǎn)就是減速器(增速器)我想用傳動(dòng)比i來表示，從這個(gè)傳動(dòng)比i進(jìn)入我們的話題。

無論如何總是從驅(qū)動(dòng)電機(jī)到執(zhí)行機(jī)構(gòu)中間有個(gè)傳動(dòng)比i暫且忽略傳動(dòng)效率

傳動(dòng)比i(減速箱)有三個(gè)作用

1. 轉(zhuǎn)速匹配 2.轉(zhuǎn)矩匹配 3.慣量匹配

(1)什么叫轉(zhuǎn)速匹配

我們的電機(jī)有額定轉(zhuǎn)速，我們總是希望她工作在額定轉(zhuǎn)速下但我們的執(zhí)行機(jī)構(gòu)卻有自己的運(yùn)動(dòng)速度這就需要減速器(增速器)i來完成速度的匹配滿足執(zhí)行機(jī)

構(gòu)的要求，通過各種齒輪齒條、渦輪蝸桿、鏈輪帶輪等等實(shí)現(xiàn)這一過程(液壓氣動(dòng)有自己的一套理論有機(jī)會(huì)會(huì)另開貼討論)。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)決定電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比i在其中調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)速與傳動(dòng)比i成反比，假設(shè)電機(jī)轉(zhuǎn)速n，經(jīng)過傳動(dòng)比i后得到的轉(zhuǎn)速為n/i

(2)什么叫轉(zhuǎn)矩匹配

與轉(zhuǎn)速匹配相似，運(yùn)動(dòng)需要力反映在電機(jī)上就是轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩有額定轉(zhuǎn)矩，同樣需要去匹配，需要的轉(zhuǎn)矩要和電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩相互匹配，這中間也需要傳動(dòng)

比i只是轉(zhuǎn)矩與傳動(dòng)比i成正比，假設(shè)電機(jī)轉(zhuǎn)矩T，經(jīng)過傳動(dòng)比i后得到的轉(zhuǎn)矩為iT。

到這我們就會(huì)稍微有點(diǎn)思路，原來選電機(jī)就是選電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速和額定扭矩，中間的機(jī)械結(jié)構(gòu)只是一些傳遞這兩個(gè)參數(shù)的機(jī)構(gòu)，我們要做的只是去找一個(gè)

合適的兩邊都能接受的i。

問題好像得到解決了，那就太簡(jiǎn)單了，事實(shí)要比這復(fù)雜的多，下面就是其中一個(gè)。

(3)什么叫慣量匹配

電機(jī)具有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J，這是電機(jī)一個(gè)很重要的參數(shù)，很多情況下我們發(fā)現(xiàn)根據(jù)公式轉(zhuǎn)速，扭矩都吻合但我們選的電機(jī)依然會(huì)有問題這時(shí)候我們就需要關(guān)注一

下這個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J了，

不同結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算有不同的公式。

這里主要說下是負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量在歸算到電機(jī)軸上時(shí)是按傳動(dòng)比平方的倒數(shù)倍減小，1/i的平方倍。

什么叫轉(zhuǎn)動(dòng)慣量?

轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(Moment of Inertia)，是剛體繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)慣性(回轉(zhuǎn)物體保持其勻速圓周運(yùn)動(dòng)或靜止的特性)的量度，用字母I或J表示。在經(jīng)典力學(xué)中，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(

又稱質(zhì)量慣性矩，簡(jiǎn)稱慣矩)通常以I 或J表示，SI 單位為 kg·m2。對(duì)于一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，I = mr2，其中 m 是其質(zhì)量，r 是質(zhì)點(diǎn)和轉(zhuǎn)軸的垂直距離。

轉(zhuǎn)動(dòng)慣量在旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)中的角色相當(dāng)于線性動(dòng)力學(xué)中的質(zhì)量，可形式地理解為一個(gè)物體對(duì)于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的慣性，用于建立角動(dòng)量、角速度、力矩和角加速度

等數(shù)個(gè)量之間的關(guān)系。

質(zhì)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

其量值取決于物體的形狀、質(zhì)量分布及轉(zhuǎn)軸的位置。剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量有著重要的物理意義，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)、工程技術(shù)、航天、電力、機(jī)械、儀表等工業(yè)領(lǐng)域

也是一個(gè)重要參量。電磁系儀表的指示系統(tǒng)，因線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不同，可分別用于測(cè)量微小電流(檢流計(jì))或電量(沖擊電流計(jì))。在發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、飛輪、陀螺

以及人造衛(wèi)星的外形設(shè)計(jì)上，精確地測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，都是十分必要的。

轉(zhuǎn)動(dòng)慣量只決定于剛體的形狀、質(zhì)量分布和轉(zhuǎn)軸的位置，而同剛體繞軸的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)(如角速度的大小)無關(guān)。形狀規(guī)則的勻質(zhì)剛體，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可直接用公

式計(jì)算得到。而對(duì)于不規(guī)則剛體或非均質(zhì)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，一般通過實(shí)驗(yàn)的方法來進(jìn)行測(cè)定，因而實(shí)驗(yàn)方法就顯得十分重要。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)用于剛體各種運(yùn)

動(dòng)的動(dòng)力學(xué)計(jì)算中。

面積轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

描述面積繞同它垂直的互相平行諸轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之間的關(guān)系有如下的平行軸定理：面積對(duì)于一軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，等于該面積對(duì)于同此軸平行并通過形心之

軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量加上該面積同兩軸間距離平方的乘積。由于和式的第二項(xiàng)恒大于零，因此面積繞過形心之軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是繞該束平行軸諸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量中的最小

者。

來源：機(jī)械圈