直流力矩電機(jī)(直驅(qū)電機(jī))的載荷除了慣性載荷(轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)外,還有摩擦載荷、各種環(huán)境載荷。
(1)慣性載荷
慣性載荷是由于一定質(zhì)量的物體具有加速度或者角速度才產(chǎn)生的。計(jì)算回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性載荷,需要知道角加速度ε、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J等參數(shù)。
對于轉(zhuǎn)動(dòng)物體,慣性力矩MJ為 MJ=J·ε
式中J-物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;ε-物體角加速度
(2)摩擦載荷
直流力矩電機(jī)(直驅(qū)電機(jī))應(yīng)用于轉(zhuǎn)臺(tái)等各轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中時(shí),軸轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生摩擦載荷,它是兩物體接觸面上存在的一種阻止運(yùn)動(dòng)的力矩。轉(zhuǎn)臺(tái)摩擦力矩主要由軸承中的摩擦、齒輪齒合齒面之間的摩擦以及其他附屬裝置的摩擦引起的,摩擦力與其作用力臂的乘積即為摩擦力矩。摩擦分為靜摩擦和動(dòng)摩擦。軸承上的摩擦力矩計(jì)算公式如下。
軸承靜摩擦力矩計(jì)算
式中fs-靜摩擦系數(shù),一般在0.1~0.3以上;N-接觸面的法向壓力(N);
D—軸承外徑;d—軸承內(nèi)徑
軸承動(dòng)摩擦力矩計(jì)算:
式中f—動(dòng)摩擦系數(shù),一般在0.1~0.3以下;N—接觸面的法向壓力(N);
D—軸承外徑;d—軸承內(nèi)徑
(3)環(huán)境載荷
直流力矩電機(jī)(直驅(qū)電機(jī))應(yīng)用于某些露天環(huán)境的系統(tǒng)中時(shí),如天線轉(zhuǎn)臺(tái)所受的載荷除摩擦載荷、慣性載荷外,還有風(fēng)載荷。環(huán)境溫度使機(jī)械機(jī)構(gòu)產(chǎn)生熱變形,而產(chǎn)生溫差載荷。外載荷的確定,要視具體情況而定,有的可從理論上進(jìn)行推導(dǎo),有的需要借助實(shí)驗(yàn)來測定。
風(fēng)載荷計(jì)算:
式中v—風(fēng)速(m/s);P—風(fēng)壓(N/m
2 );S—迎風(fēng)面積(m
2);d—迎風(fēng)面中心到回轉(zhuǎn)軸的距離(m)