冒口设计与计算的一般步骤

我最近还真听说一个案例，有家铸造厂做了一批大型铸钢件，结果因为冒口设计不合理，好多铸件都出现缩孔缺陷，直接损失了好几十万，心疼死个人。 可不是吗，冒口这东西看着不起眼，作用可太大了，它就像是铸件的专属充电宝，在铸件凝固的时候，把里面多余的铁水或者合金液及时补进去，防止铸件出现缩孔、缩松这些致命缺陷。 那他的原理到底是啥呀？我知道冒口得比铸剑晚凝固对吧？对，就是顺序凝固原则，让冒口里的金属液最后凝固，这样铸剑收缩的时候，冒口就能源源不断的把液体补过去，相当于给铸剑做了个后援团。 要是冒口先凝固了，那铸件收缩的时候就没地方补液了，缺陷这不就来了吗？原来是这么回事，那铸钢件的冒口设计应该是咱们平时接触最多的吧？我记得铸钢件的收缩率好像挺高的，冒口设计是不是更讲究？ 没错，铸钢件的收缩率能达到百分之一点五到百分之三左右，所以冒口设计尤为关键。首先得考虑冒口的补缩距离，就是冒口能有效补缩的铸件范围。一般来说，对于碳钢铸件，冒口的补缩距离大概是铸件壁厚的三倍左右。 那要是铸件壁厚不均匀怎么办？总不能整个铸件都放冒口吧，成本也太高了。这时候就需要补贴上场了。 补贴就是在柱件厚壁和薄壁之间加上一段逐渐变厚的过渡区域，引导柱件按照咱们想要的顺序凝固，让帽口能更好的补缩到后壁部位，补贴的厚度和长度得根据柱件的具体形状和壁厚来定，不能随便加，加不好反而会适得其反。 那冒口的大小怎么计算啊？总不能凭感觉来吧？当然不能，冒口计算有好几种方法，比如魔术法、比例法、补缩夜量法。魔术法是用的比较多的，就是通过计算铸剑和冒口的魔术，保证冒口的魔术比铸剑大，这样冒口就能晚凝固。 比例法则是根据铸件的重量或者体积，按照一定比例来确定冒口的尺寸。听起来还挺复杂的，那铸铁件的冒口设计和铸钢件又有啥不一样呢？ 铸铁件和铸钢件差别可大了。就拿灰铸铁来说，他在凝固过程中会吸出石墨，石墨的吸出会产生体积膨胀，这个膨胀能抵消一部分铸铁的收缩。所以灰铸铁件的冒口设计就没铸钢件那么严格，有时候甚至可以不用冒口，或者用很小的冒口就行。 可断铸铁和球墨铸铁呢？他们的冒口设计又有啥特点？可断铸铁其实是百口铸铁经过退火处理得到的，它在凝固的时候，石墨析出比较少， 收缩率和铸钢件差不多，所以冒口设计原则和铸钢件类似，得保证冒口晚凝固，充分补缩。 球墨铸铁就更特殊了，它的石墨是球状的，吸出时产生的膨胀比灰铸铁还大，但是球墨铸铁的收缩也比较厉害，所以冒口设计的坚固、膨胀和收缩， 有时候可以利用石墨膨胀来自补缩，减少冒口的使用。不过要是铸件形状复杂，还是得合理设置冒口。 原来不同铸铁的铆扣设计差别这么大，那非铁合金铸件呢？比如铝合金和铜合金，他们的铆扣设计又有啥讲究？ 铝合金铸件的特点是凝固温度范围宽，流动性好，但是收缩率也不低，大概在百分之五到百分之七左右。 所以铝合金帽口设计一般采用热结原法或者魔术法，而且帽口的位置很重要，得放在铸件热结旁边，保证能有效补缩。另外，铝合金帽口还得考虑排气和集扎的作用，有时候会把帽口和胶口结合起来，一举两得。 铜合金呢？我感觉铜合金的种类好多，不同铜合金的帽口设计是不是也不一样？没错，铜合金分黄铜、青铜、白铜这些不同铜合金的凝固特点差别很大， 比如锡青铜，凝固温度范围宽，收缩率相对小一些，帽口设计可以简单点。而铝青铜的收缩率和铸钢件差不多，帽口设计就得像铸钢件那样严格。 还有一些铜合金在凝固时会产生偏稀，冒口设计还要考虑把偏稀的部分引到冒口里面，保证铸件的化学成分均匀。这么看来，不同材料的冒口设计还真是各有各的门道。那除了合理设计冒口，本身还有啥工艺措施能加强冒口的作用吗？ 办法可不少，比如采用保温冒口或者发热冒口。保温冒口能减慢冒口金属液的凝固速度，发热冒口能让冒口金属液持续发热，延长凝固时间，这样冒口的补缩时间就更长了，补缩效果自然更好。 还有就是在铸件上设置冷铁，冷铁能加快局部铸件的凝固速度，引导顺序凝固，让冒口能更有效的补缩到需要的地方。我听说还有一种叫压力冒口的东西，是啥意思？ 压力冒口就是在冒口上面加一个压力装置，比如弹簧或者液压缸，在冒口凝固的时候给他施加一定的压力，这样冒口里的金属液就能更顺利的补缩到铸件里，减少缩孔缩松的可能性。不过压力冒口的成本比较高，一般只用于一些高端精密铸件的生产。 还有啥别的小技巧吗？比如浇注的时候注意点啥？浇注温度和浇注速度也很关键。浇注温度太高，金属液凝固慢，冒口补缩时间长，但也容易产生精力粗大、粘沙等问题。 浇注温度太低，金属液流动性差，冒口补缩效果不好，浇注速度也要适中，太快容易冲坏柱形，太慢，金属液容易凝固，影响补缩。另外，在浇注后还可以对冒口进行二次加热，延长它的凝固时间，加强补缩效果。 看来要做好冒口设计，还真得综合考虑好多因素。那咱们总结一下冒口设计的核心要点到底是啥？ 其实核心就是四个字，顺序凝固。不管是铸钢件、铸铁件还是非铁合金铸件，冒口设计的目的都是引导铸件按照我们想要的顺序凝固，让冒口能在铸件凝固过程中持续补缩。 然后就是根据不同材料的凝固特点，选择合适的冒口设计方法和工艺措施，既要保证补缩效果，又要尽量降低成本。 没错，而且帽口设计不是一成不变的，得结合实际生产情况不断调整优化。就像咱们刚开始说的那个案例，要是一开始帽口设计就到位了，也不会损失那么多钱。 对帽口设计这事，说简单也简单，说复杂也复杂，关键是得把原理吃透，多积累实际生产经验，才能设计出既好用又省钱的帽口。 今天咱们就先唠到这，希望这些冒口设计的小知识能帮到各位铸造行业的朋友们。没错，咱们下次再接着唠铸造那些事，各位听众朋友，咱们下期再见！

我们要用系统性思维分析一下，为什么摩流软件会不准，存在几何里，用平衡的思维考虑一下，既然有不准的地方，就一定有准的地方。 所以我们现在是帮软件找缺点，补不足，提升它的平衡力，更好地为铸造服务。本人在上学期间就开始接触铸造加摩流软件，到现在已经二十多年了，从开始的 dicas 编辑卡里，到后面用 procs 写的硕士论文，当时我们用 procs 研究列文的问题， 发现结构对裂纹的影响比较大，当时没有比较材料的特性，用的是铸钢件。后续进入铸钢工厂，又对这个问题仔细研究了一下，新增了两个观点，大家参考。一个是铸件表面的裂纹相当于铸件内部热结形成的缩松缩孔的外在表现， 什么意思呢？缩松缩孔是内部的孤立热结，也就是最晚凝固的地方，而外在的裂纹是铸件表面和砂型或者砂芯形成的外在最晚凝固的地方。 这些地方某些成分肯定会检测超标，也就是月尾凝固金属液的某种成分吸出，导致局部强度不够开裂。第二个是裂纹会生长，只要有这种倾向，存在高低温差，热处理，裂纹就会增大。 这也就是为什么温差比较大的工矿对铸件质量要求比较高。后续进入工厂做技术用的是抹布。对于一个刚毕业的学生，三个月就开始大劲的铸造工艺设计，在抹布的帮助下，基本设计的铸件没有报废的，内部工艺超标， 所以这个软件用好了作用会非常大。后续进入了 lo 三 d 中国公司，发现这个软件的流派计算非常精准， 所以当二十二年开始创业的时候，我们选择了 lo 三 d 这个工具，帮助我们解决了不少客户的问题，尤其在教到的设计方面。一、那为什么我们经常听到老师傅抱怨活流软件不准？ 首先我们分析一下哪里不准。对于一般的磨流分析，通常是充盈加凝固，也就是分析浇注系统和补缩系统，对于浇道好坏通常无法直接看出来，能说不准的就是指凝固的冒口设计，通常是在挥铁二十五万零三百 q t 四零零五零零六零零等沙型铸造的材质，一般对于铸钢的凝固是比较准的，因为通常只有收缩。二、对于软件来说，通常讲究输入和输出，输入哪些参数就会对应得到哪些结果。我们看一下对于一般铸件输入进电脑的参数有哪些。 首先是材质排号，通常软件分析的是一个具体成分的标准，其次是行沙选择以及浇注温度、浇注时间的输入。再次是铸件立体图导 入，也就是要算的工艺。注意我们没有球化剂与郁郁剂的选择，没有一次随流还是二次随流，没有这炉铁水的具体成分， 没有现场沙箱的实际图形以及缸度数据，软件默认标准数据，所以软件没办法真正判定出来是否这个铸件在这个现场真的会有缩松，给出来的结果只能参考。 那为什么现在这么多球铁灰铁材质铸件用这么多冒口发热？冒口是追求铸件批量的稳定性，而没有真正调查到底是哪些东西波动才引起缩松？ 图片是交大杨军教授在一次 q t 六百型芯架的密度切片测试发现帽口的密度竟然高于铸件密度，意味着自膨胀，是在给帽口补缩，这也解释了为什么有些特定的铸件采用帽口倒扣的方式并且能成的原因。 这也给我们铸造工程师一个艰巨的任务。软件的这个工具参考的价值是有的，但是不能被误导。一、如何解决？对于球铁和灰铁的材质工艺，要结合熔炼铁水的控制能力 来设计工艺，但是现在的问题是工厂普遍采用废钢加增碳剂的熔炼方式，废钢的合金成分波动较大，虽然说有些合金对于性能提升是好的，但是却增加了铁水的收缩现象。最简单最基础的材质如 h t 二五零也开始上冒口， 冒口上去后又会产生筋力粗大，所以如何控制住铁水的收缩特性才是能解决工艺上避免冒口的问题。 这方面关注和众多熔炼专家一起正在不断的进行研究，控制材料的加入，测量铁水的实际收缩特性，最终才能达到这种无冒口及批量稳定的效果。当铁水真正的控制在非常良好的状态下，磨流软件的效果才能真正的发挥出来。 如何应用磨流软件？首先要较对磨流结果和现场实际问题的对应关系。如果软件提示这个位置有疏松风险，实际做出来没有，证明现场控制的标准比软件要高。如果提示有疏松风险，实际出来是缩孔，证明现场波动较大。 在通过冒口先保证生产的情况下，调查哪个地方的问题再来调整。所以软件的计算要根据现场控制能力来动态 调整，这样才能真正发挥其真正的价值。我们也要理解其优缺点，这样才能把这个价值百万的工具真正的用好。 基于此，关注科技的磨流标准化，帮助确定了工艺设计的合理，降低了结果解读的门槛，避免分散大家的注意力在软件上，而是回到铸剑和现场。

你是不是也被冒口设计不合理逼疯了？明明材料没少用，良品率却上不去，返工成本高到离谱。 可不嘛，为了算冒口尺寸，我之前熬了好几个通宵，结果铸件还是出缩孔，那叫一个闹心。我最近看到一个研究，说出来你可能不信，有时候不加冒口反而比加冒口效果更好。真的假的？这也太反直觉了。咱们不一直说冒口是用来补缩的吗？ 别急，咱们先说说球墨铸铁的特点。它是糊状凝固，凝固的时候不是一下子硬透，是从外到内慢慢变稠，而且石墨化的时候还会膨胀。哦，对，这个我知道，石墨化膨胀本来是好事，但要是控制不好，也容易出问题。 没错，这次研究就专门针对这个，做了三种冒口方案对比，武警冒口、带警冒口和干脆不加冒口， 那实验结果咋样？不会真的不加冒口更好吧？他们还测了三种浇注温度，一千三百五十摄氏度、一千三百摄氏度和一千两百五十摄氏度。 高温的时候，比如一千三百五十摄氏度不加冒口的铸件，缩孔特别明显，必须得靠冒口补缩。但冒口设计又特别难，尺寸稍微不对就白搭。那低温浇注的时候呢？ 重点来了，一千两百五十摄氏度低温浇注的时候，不管加不加冒口，铸件都没缩孔，表面还特别光滑致密。 这是为啥？因为低温浇制的时候，凝固速度变快，球状石墨生成的更均匀，石墨化膨胀刚好能把收缩的地方填满，相当于自动补缩了，根本不需要冒口来帮忙。 这简直是制造业的福音啊！要是真能这么干，不仅省了冒口的材料，还不用纠结怎么设计冒口了。 可不是吗？而且这次用的材料是球墨铸铁，六五四五一二，碳当量百分之四点六二，专门做了九组实验，数据都挺扎实的。那以后是不是可以直接低温浇注，省掉冒口这一步了？ 也不能说百分百适用，但至少给了咱们一个新思路，要是能把加入温度控制在一千两百五十摄氏度左右，就能利用石墨化膨胀自动补缩工艺简化了，成品率还能提高不少。 对哦，这样返工成本也能降下来。之前因为帽口设计不对，返工的钱都购买不少新材料了， 所以说有时候换个思路，反着来可能效果更好。之前咱们都想着怎么把帽口设计完美，现在发现只要控制好温度，干脆不用帽口也行。 看来以后做球墨铸铁件，得把低温浇铸这个方案好好研究研究，说不定能解决大问题。错，毕竟能简化工艺，还能提高成品率，这可是实打实的好处。要是你下次做实验，不妨试试一千两百五十摄氏度低温浇铸，说不定能给你个惊喜。 行，等下次我就试试，到时候要是成功了，第一个跟你报喜，那我等着你的好消息。咱们今天就聊到这，下次再接着唠这些实用的干货。

这个比例放的是一个经验的方法，就是说那就最远的鼻后，那就去补缩的地方的鼻后成比例的设计，这个对很多的小厂，你们可以用这个比例方的说，这句方法简单， 便于掌握，但是它是一个经验性的拯救，一定的局限性，这是在什么地方呢？讲类似的细的场面上，按照这个方法我做了这个剧件，那样有个剧件跟他差不多，就是大小不同，你像华门啊，都是华门龙骨，都是龙骨， 那你们按照他这个经验去套，放大一点，缩小一点，这不啊，也不说是一个好的方法，简单吗啊，并且这些东西也不是啊，湖南的他经验的总结吗？是我这里提供大家的 比较权威性的。一个姐姐一个比例比例发，有不同的比例，就说人家的有胖有色， 你买衣服，你要买大的号，小的号。对的，所以也不想什么。我这里提出来的一个是七二年，一九七二年 对全国的这个帽子的设计进行了整理，根据这个调查的资料， 连续的一个比例方踢死剧院的断面的厚度会在那个断面的人间原瓷晶贴阿鲁斯马克的瓷晶， 其实呢就需要补数的断面尺寸，按比例来把帽口的各部分时间 叠起来补充厚度。越大猫壳和巨额的鼻子的鼻子有越小，就是挂在我前面讲到了这个字语，是讲到了鼻子越大的话，它的魔术一般就大， 他的什么吸取的越多，他的收缩性就要减少，他膨胀的也比较大，是他那个帽可以会小一些，就是帽口和闭眼鼻后的鼻子就会少一些，是这样的结构 对补缩有力就是原因，补缩就像不复杂，他的猫科比例也会低一些。你像猫科技的尺尺尺寸，哎，等于零点八到零点九的体，其实是 去眼皮厚的，零点八到零点去的那个去眼皮厚是四十个毫米，他冒个镜的厚度就三十二到三十六，四八，三十二，四九，三十六。冒个镜的宽度看二十一冒个镜的宽度是零点八到一点二的厚度，他是一个扁薄的一个菌啊， 一个扁拨型的举行的一个缪可静内存的缪可高度呢？比较低，七二年他的高度是零点四到零点五的缪可直径，现在我们都是高了一到一点五了， 你把他帽子高度都是帽子之间的一点五，嘴那个都是矮胖子。哎，这个跟我们沙箱有关系，现在我们沙箱像智能化造型的沙箱越来越高了，二百二百五、 三百三百五都比较高了啊，那个上下都是比较小啊，有意思，手跟造型的多在这个呢，大家看一看啊，跟你们巨贱自己的巨贱里面比一比， 给你们现在的聚见你们家里的一些吃撑，看看这个合适不合适。

所以做铸造是边做边学边在总结经验，带大家看一下这个呢，是我们师傅已经造型呢，他们现在加加那个帽口，为什么要加帽口？所有的做铸造的家人就会知道，因为这个铸件他要补缩，如果说没有把帽口加高，那这个铸件可能就会缩水。那么他们为什么要上这个 锁紧卡？因为它高温浇铸的时候会抬箱，这样子锁紧的压实了之后就不怕他冲箱， 这样子浇铸出来的铸件就不怕它浮香。很多人在浇铸的时候是不是不压铁？很多人是压铁嘛，以前都是压铁，压铁又笨重，这样子用锁紧卡比较便捷一点。所以做铸造是边做边学边在总结经验。

这个图乍一看头很大，今天跟大家分享一下如何记忆这个图及周边的考点。这个图左边的水位线我们是有一个口诀的，就是叫射高征线死。那我们脑海中可以有这样一个画面，这六个字呢，就是这个水位线由高至低的六个水位，分别是降洪水位、设计洪水位、防洪高水位、 正常蓄水位、防洪限制水位和死水位。那接下来我们给这六个水位进行编号，一二三四五六。编号以后呢，我们接下来开始记忆右边的这些库容的部分，我们还是以数字的形式来记忆，然后结合口诀跟联想。 比如说防洪库容在处对象的时候一定要防小三，所以防洪库容他的数字记忆是三五。 防洪库容就是防洪高水位与防洪限制水位之间的一个区间。条洪库容呢，比如说做事一定要高调，所以他一定是到最高的那个位置，所以他的数字记忆口诀是一五。 那条洪库容呢，就是较额洪水位到防洪限制水位之间的一个区间。冰力库容跟消落深度我们是这样记的，就是你四六都不懂， 那你这么消沉，你怎么去兴利祖国呢？所以它的数字口诀是四六，那兴利库容呢，就是正常虚水位到死水位之间的一个区间， 依次类推。那重叠库容呢？因为是重叠在一起的，所以它是一个非常小的一个区间，所以它的数字口诀是四五， 那我们就通过消舍高正线死。还有这几个数字 跟他的联想，就把这个图片记住了。如果要进行教材的高效阅读，我们必须把同类的考点进行联动的记忆， 我们看一下书本的第四十二页，其实四十二页这边又出现了很多我们刚才熟悉的这些考点，比如说正常虚水位、防洪高水位等等等等这些，所以我们这边还是编了一个口诀，比如说大家可以看一下序号六十九， 洋水，建筑物及厂房计算水位应使用什么水位，那我们这边的口诀是持久三四、偶然一短暂检修抗震四，这个是对应三十一问的那个口诀的，就是消热高正线四， 那我们看一下持久三四，偶然一，短暂检修抗震四是什么意思？大家可以看一下，其实它的意思就是在持久的设计状况下，那上游水位我们采用的是三根四，就是防洪高水位跟正常蓄水位， 那如果是偶然的设计状况呢，我们采用的是一，就是降和洪水位，如果是短暂的设计状况呢，我们采用的是检修期的水位，那如果是抗震的情况下呢，我们采用的是正常蓄水位就是四。 所以我们整体通过这样的一个教授高正线四，还有这边的联想记忆，还有这边的持久三四，偶然一短暂检修抗震四，就把书上整体这个考点系统的记住了，然后你就很难再忘记了。

我发现很多同学对这种斜坡屋面的几分水对应的这个夹角度数以及屋脊的高度还是比较模糊的。为了看起来更直观，我准备了一张网格纸，假设这里面的每个格子大表一米， 那么十米的跨度，我就用十个格子去表示。我们说的三分水的坡度指的就是当跨度是十米的时候，屋脊的高度去到三米的位置，那么斜坡的屋面就是这样的一个倾斜度，它与水平面的夹角是十六点七度， 以此类推，当屋脊高度来到四米位置的时候，这个斜坡屋面我们就称之为四分水， 也就是这个坡度更陡一点了，他与水平面的夹角是二十一点八度，同样的道理，屋脊再加高一米，那就是五分水，这个坡度就更陡了，与水平面的夹角是二十六点六度，六分水的话，屋脊高度就来到这个位置，这样的倾斜度站在上面应该是有点吓人的。 他所对应的夹角是三十一度，这是单坡的，如果是两坡，那就把它左右镜像过来就好了， 也就是前后对称或者左右对称的两坡，那就是这样的效果了。高度与跨度的关系一目了然。举个例子，假设我们现在房子的前后跨度总共十二米，那他的一半是不是就六米，那我们就以这个六米为精准， 三分水就乘以零点三，四分水就乘以零点四，这样就得到不同坡度的时候所对应的屋脊高度了。关注我，每天分享你实用的手绘知识，有需要的同学欢迎加入我们的学习。

经常有粉丝问我，这种斜坡屋面它的面积怎么算？今天我就教大家一个简单的计算方式。我们先来看这个三角形它的下方是不是有个与它对应的三角形，而且对这两个三角形来讲，这条边他们是共用的， 也就是说这两个三角形它的底边相同，只是高不一样。同样的道理，这个梯形 他的下面也有一个对应的梯形，而且这两个梯形的上底和下底都是相等的，只是他们的高不一样。如果我们明白这个道理的话，我们只要知道这两个三角形 他们的高相互之间的比例关系，以及这两个梯形他们的高相互之间的比例关系，我们就相当于知道了斜坡的面积与下面的平面面积的比例关系。根据直角三角形的原理，上面这条斜边的平方 等于跨度的平方，加上屋脊高度的平方。为了方便大家的使用，我就直接把这个计算结果写给大家就好了。 三分水的是一点零五倍，四分水的是一点零八倍，五分水的一点一二倍，六分水的一点一七倍。也就是说，假设这个屋面的平面面积是一百个平方的话， 它所对应的不同坡度的面积，你就直接乘以刚才我说的这个倍数就可以了。赶紧把这个视频收藏起来吧，说不定哪天就用到了。 学手绘找创美专业，实用，通俗易懂视频课程加一对一指导，有需要的同学欢迎加入我们的学习。

他这里说了是按照二十去考虑，我们的要求是我们所有的注胶都应该通过计算来确定，那么钢沁注胶的锚栓则不仅起到安装过程中的固定作用， 而且在助角弯曲作用下承受拉力。因此，钢性助角的铰栓的直径和数量应由计算确定，且不应小于二十四。这个和铰接是不一样的，钢接做了一个补强措施，他所承受的弯曲要比铰接的要多。那么为了便于安装与调整， 底板上的螺栓孔应比栓杆直径大零点二到零点五倍，铰栓铰物长度不影响于二十五倍的 d。 但按这就是安装上面的一些要求了，跟我们设计上面要求不多，这主要是你在出柱角的墙图的时候，你的长度和你的孔径要满足这个 垫板与底板焊死固定。由于底板开孔较大，应设置铆栓螺母垫板，并采用双螺母模具。这是一个固定措施。脚接触角它是不承受弯曲的。铆栓设置在一元内侧，刚接触角，铆栓设置在一元外侧通常多于四个。 之前一个同学在群里面问，如果说他只在铆栓的外边进行了一元外侧通常多于四个。之前一个同学在群里面问，如果说他只在铆栓的外边进行了设置了四个， 没有在一元内侧，不止，他正好就是四个。我们通常也是判定他是钢接的，但是这个钢接做的还是 不太保险。我们一般在做钢结构钢接柱角的时候，基本上你的一元内侧和你的一元外侧都要有的，这就说明一元内侧两边各一个，外侧两边各一个，就四个了，他说的是通常多于四个，也就是说我们的 钢接毛栓一定是多余四个的。这点大家在进行拿到原结构图纸进行柱脚钢接脚接判定的时候，可以作为一个判定的依据。外露式柱脚的计算底板平面尺寸面积的确定就是我们柱脚底板， 也就是我们钢柱和混凝土柱的这块垫板这个底板的尺寸。为了确定柱脚底板的面积，假定底板下基础混凝土压力是呈线形分布的，底板所受的压力不得大于基础混凝土轴心抗压强度的实际值，也就是说 我这个底板它本身所承受的压力是不能大于我这个基础剩下的混凝土柱轴心抗压强度的设计值的。如果说超过了，那么我这个底板的厚度就得增加， 这也是我们作为底板设计的一个依据，包括你这个底板的洁面，也就是尺寸了，以及它的厚度，都是通过输入你混凝土轴径和强度设计值进行计算的。他软件会默认你的底板算出来之后，他的压力一定要 比这个混凝土看它的设计值要小的，这软件里面会进行计算。那么在计算底板厚度时， 假定底板的悬挑部分类似于固定在柱周边的悬臂构建，其所受何窄为均布厚窄。那么大家要知道，我们一般比如说像 车棚这种大悬挑的，在柱旁边有一个悬挑出去的钢梁的，也就是我们的车棚的斜梁，他其实是可以这个类比为固定在柱周边的悬臂构建的。那么对于柱脚底板就会有一个 受力，我们默认它的所受载是均布载，不认为它是集中载的。它和我们在混凝土计算的时候还不一样。你比如说我在一块旋角出去之后，我们通常 会在这个梁的梁端部进行一个集中载的一个附加，但是我们在计算底板厚度的时候，我们尽量按照均布载去。

咱们上节课，上节课给大家讲的是一个屋面的一个光棚， 阳光棚支架，阳光棚支架，这节课主要给咱们讲一下一个地面的一个阳光棚，你像咱们上节课，它的跨度也就是个不到三米， 也不到三米就是三，嗯，基本上大家都做的都是三四米的样子，三四米的样子。上节课最后留了一个问题，就是大家自己去核验三米的一个支架就是五胯变成四胯的， 五跨变成四跨的，就大家自己核算。但是这节课你看这个他的跨度有八米多，他的跨度有八米多。假如用咱上节课那种思维方式， 这个梁柱会比较大梁，尤其是梁，梁会比较大，所以说对于大跨的，咱一般采用行架式的啊，行架式的，对，一般咱们的行架 大家又应该明确，就是说行架里面包含的感见是啥？包含的感见， 最上面这叫上旋杆，最下面这个叫下旋杆，最下面这叫下旋杆， 你看这是旋行架的下旋水平细杆，行架的下旋水平细杆，这是水，就这个黄色的， 中间这个是斜腹感、直腹感，斜腹感，大家可以看这个收腹感跟斜腹感啊， 对，一般你看这个立柱上旋下旋，咱们知道腹感，收腹感，这个是， 这是斜腹感， 这是斜腹感。基本上你看上旋下旋 旋感的一个水平细感，这是斜，这是斜腹感，这是收腹感。基本上咱们就下来这两个， 咱们的立柱就基本上都是这样，看什么后后面的什么悬挑，悬挑、斜杆，就假如就这边还有悬挑，就是这边再做一个悬挑的一个斜杆啊， 领条或者是假梁啊？什么叫什么叫假梁？ 就是在咱们的这是咱们的一个横向，在咱们纵向方向，纵向方向据说是搭的一个假梁，就是一般 啊，你像，你像这个， 你像这个，他基本上你看这是一米多，一米五就将近在这小于小于一米五，假如是咱们是 两米或现在就这就是个一米五的话，一米五的话在这边因为玄巧他不可。

然后这个风机盘管设计冷量呢啊，就是咱们这个啊，这个值啊，放到这就可以 啊，这个就是风机盘管设计的这章节的啊，计算过程啊，怎么使用工具啊，怎么设计啊，基本上就是这样啊，有了这份模板之后呢啊，做起来是相当简单，对吧？ 然后再往下看啊，计算之后呢啊，这个型号啊，这个风机盘管里边这个参数啊，设计好了，对吧？然后这个房间用几台啊，怎么怎么算呢？ 好，回到这个三零零二房间啊，首先啊，可以凭经验先看一下啊，对吧？然后你看这个房间一共就这么大，它的面积 大概是啊，四十平，对吧？四十平也就是放一台风机盘管，对吧？你这放放多了他也啊，看一下尺寸， 放多了他也没有那么大空间，对吧？好心里有数。之后呢，放一台风机盘管啊，然后咱们就进行这个计算啊，验证，看自己这个想法，对不对，对吧？ 好，回到咱们这个计算表啊，老师可以带大家看一下这个风机盘管计算表啊，啊，这个是老师编好的一个 啊，自动化计算表吧，相当于前面把这个几个厂家的这个风机盘管 啊，它对应的这个每个型号的水流量和冷负荷啊，就是它能承担多大量啊，都是定制好的啊，就比如说这个二号啊，在这个咱们设计天正里就是这个， 在咱们设计天正里呢，就是这个啊，可以看一下啊，这个列表二号就是 f p 封盘杠三十四， 然后回到这里啊，二三四啊，一直往下推，然后怎么使用呢啊，可以看一下，根据咱们这个房间冷负荷哈啊，然后还有这房间标号进行设计， 首先去这个负荷计算表里啊，把这个室内冷负荷这一列啊，我建议是这样做，复制过来啊，复制过来就行， 这是老师之前整理好的，同样天正可以设置格式。设置好格式呢，也可以一键导出啊，只有这两排数据啊，导出来之后就是这样，然后直接选择这些数据。复制啊，复制到这个 啊，这里我先把它放这啊，因为这个都是复制好的，大家可以对照着看一下，对吧？左边和右边这个数据是一样的。 好放进去之后呢啊，一行一行的啊，去看啊，然后咱们看一下这个举例，房间三零零二房间，刚才咱们也看了。

一口气带你吃透机械设计中四伏电机的必学知识！存下吧，这比刷剧还爽！本视频耗时半年，制作长达一百六十八分钟的系统课程，别划走了，这个你真能学会！ 零基础与助理工程师掌心必学内容包含三种执行电机、四伏电机优缺点、四伏电机参数、三种控制方式、四伏电机的选型、四伏电机的计算等等相关知识。为了让大家轻松学习机械设计， 还给大家准备了机械设计全套资料包，机械从零到一的学习计划表，几十上百记素材，书籍、课间等等，只要你能想到的素材我这里几乎都有，一一一拿去尝一尝。四伏电机的控制 上节课有讲到三个环，电流环、速度环以及位置环，那接下来讲 pid 控制以及罐量匹配。 说到这个 pid 啊，那什么是 pid 呢？它其实就是比例、微分和积分三个英文单词的这个首字母啊，其实就是对四伏电机呢进行这个增益，或者说加强，或者你可以理解为呢，套上一个 buff， 帮助四伏电机去优化。优化什么呢？优化速度缓以及位置缓啊，能够达到一个非常精确的控制。那先说速度缓啊，举个例子，我要求的转速呢，是一千五百转每分钟左右 啊，这个波动越小越好啊，实际的情况呢，呃，在一千四百五到一千五百五十转每分钟之间啊，来回波动啊，这个范围我觉得有点大了对吧？负荷的变化啊，导致了转速的这个波动 啊，那么，呃，我想缩小这个范围，那就进行增益嘛，那么增益的作用啊，就是转速呢，在一千四百九十转每分钟的时候呢， 加大电流加把力，对不对？好，就是增加这个扭矩呀，然后呢，然后啊，转速在一千五百一十转每分钟的时候呢？刹车 啊，确保这个转速稳定在一千五百转每分钟左右，那么在增之后，你看啊， 范围就小很多了，一千四百九到一千五百一十每分钟，是不是之前的话范围就大很多啊，这就是 增益所带来的效果啊，对于这个速度还来说啊，能够达到精确的控制，更加精确的控制啊，那么位置还呢，其实原理差不多啊，首先你要知道四伏电机它是无法绝对的静止的 啊，这个电机停止它也是在一个很小的范围之内来回波动，是无法像步进电机一样啊，达到绝对静止的 好，那么，呃，我要求的这个挺直位置可能就是在九十度的位置停直啊，但是实际的情况呢，转子在八十九度到九十一度之间来回波动，那么增的作用就是当位置到八十九点九的时候呢，推一下，当位置到九十点一的时候呢，拉一下， 在增之后啊，你看位置是在八十九点九到九十点一度之间来回波动的，徘徊的幅度变小了， 对吧，哎，刚性也增大了，电机更有力。但是啊，大家注意，这个争议不是说越大越好啊，也不知道大家有没有遇到过这种问题，四伏电机爆震 啊，就是肉眼不可见的那种震动，那种啸叫对吧，还伴随着这种高温以及呢四伏驱动器的爆速， 就是因为刚性过大啊，刚性和负债不匹配，哎，就像什么呢？比如说啊，我用手去握一个笔，轻轻地握的话，没啥问题啊，笔呢，很容易就拿走了，对吧？我用力的去握住这个笔的话呢，笔是拿不走了，但是你会发现啊， 手会不不受控制的这个抖动，这就是刚性过大导致的 啊，增益啊，不是越大越好，要合适。比如说这个负债六千克，我用尽全力的去拿住他，对不对？也会开始抖动，这是负债过大，驱动不足，所以说这里就是利率小了。那么我们在实际的选型时啊， 那进行什么惯量匹配啊？这个 pid 控制就是高精度的纠偏啊，这是四幅控制性的纠偏核心啊。那接下来呢，我们来聊这个惯量匹配啊啊，今天先讲下大概的这个 含义啊，然后呢，后面讲计算的时候，我们再讲这个具体的计算流程啊，惯量匹配其实就是算惯量比 惯量的话呢，物体运动所产生的惯性的量值，物体固有属性，这个之前有重复过很多次了啊，我们进行惯量匹配就是要用，嗯，比如说我带动一个机构运动嘛，机构运动所产生的总惯量跟在量测中所找到的顶级转子惯量进行对比 啊，近对比好，那来看啊，总光量我们算的定基准光量是样色提供的，那么差距大啊，差距如果说大的话啊，会导致这个精度变低，响应时间很慢啊，这里是响应啊，就是反应的时间 啊，响应时间慢，还有呢，对于定机寿命也是有影响的啊，什么意思啊？给大家解释一下。这是一个总惯量啊，是整个机构运动所产生的总惯量，这是定机转惯量， 不是要去除吗？是不是看这里啊，我也写到了，好，如果说总惯量很大，而定机转子惯量很小，那不就相当于 小马拉大车吗？是不是相当于说小马拉大车了？好，那你看啊，这样使用，第一 精度不高，小马拉大车是谈不上精度的。第二，我想让这个机构动起来，他不可能说马上动起来需要缓冲的时间。第三可能说最终就是电机输出扭矩够，能带动机构运动，但是你这样使用可能用的时间坏掉了， 对吧？所以说为了让电机更加安全可靠去使用，是不是长点，我们要缩小这个比值这样的差距。那方法两个，第一个对机构进行减重 啊，那么降低机构运动时所产生总功率，相当于说我把大车上的货呢卸掉部分，那小马就能够拉动这大车了，或者是换大点的电机， 目的就是增加定机转子观量，相当于说我换一头壮健的马来拉这个大车。那么加减速器的话呢？它就是，呃，计算的公式就变了啊，总观量除以减速比平方，再除以定机总观量，相当于说啊， 我这个小马啊，我给他喂点药，哈哈，是不是他的这个动力并强啊，那么就能够带动这大车了。但是这个，呃，这么形容也不是很恰当啊。呃，这个加上减速器之后 就会变向的缩小这个比值，因为减速器它本身的作用就是什么呢？降低转速，增加定力，输出扭矩，让机构的启停更顺畅，刚性更高，对吧？好， 那么精度高，显时间快。呃，咱们一般把这个呃惯性惯量比啊，控制在五到十之间，或者说小于十啊，这里我就给这个零到十之间。好吧，精度一般显时间，一般的话呢，十到二十 点对点运动没有什么特殊要求，就是三十就可以了，有些啊，定向测还会提供，就是呃推荐的惯量比，那咱们就按照他推荐来，如果没有的话，那按照我这里写的来。好吧，看你的要求， 要求高的话零到十，一般的话呢，十到二十点零动没什么要求，那就三十以内就足够了。四伏电机的选型计算 首先呢，呃，你要知道四伏电机的选型我们应该注意哪些问题啊？是用扭矩来选呢？还是用功率还是用转速来选啊？首先扭矩是我带动机构的前提条件，扭矩要够 是不是？那么转速呢，是要满足我对于机构运动速度的这个需求是吧？然后呢，四伏电机它又是有功率的 对不对？那我们一般是先把扭矩和转速求出来，再根据扭矩转速呢得出功率的数值。有个公式啊，摆在这了， p 等于 t n 除以九五零，所以说你知道两个第三个量就能得出来对不对？那我们还是先求扭矩啊，还是先求扭矩的 好。那么在四负定基选型时呢，我们给安全系数一般给两倍就够了，因为它本身具备过载能力，最大扭矩是额定扭矩的三倍， 对不对？所以说安全系数两倍就够了啊，至于说关联匹配，后面再聊啊，讲这个计算时再聊。好，接下来呢，确定工矿的需求 啊，我这里是要利用四伏电机带动机构实现直线运动对吧，运动时还要对机构进行一个精确的定位 啊，以及呢，输出扭矩要够啊，而且要频繁的启停啊，有多顶控制是吧？好，这是工矿的需求，那么接下来呢，确定电机种类，其实看这个需求啊，同学们有两种电机可选，不仅和四伏 啊，那主要看你对于精度要求是怎么样的，要求高就四伏电机要求一般呢，就是步进电机 是吧？呃，四伏电机啊，虽然说精度高，但是成本要高啊，步进电机精度低一些，但是也很便宜对不对？那么两者还有一个最主要的区别就是这个 啊，控制方式，步进电机开环控制，没有反馈的啊，而四伏电机呢，它是闭环控制，是有反馈的，就是我利用这个 驱动器啊，把这个脉冲提供给电机，电机执行动作编码器做反馈对不对？如果说啊，这个没有到位置，那么还能够进行矫正，还有再次的这个信号的输入是吧，他是有反馈的啊。呃，不仅就没有啊， 这是两个电机区别，那这里咱们就是用四伏电机好吧，就是用四伏电机啊，来看实物图布件的话就方方正正的啊，四伏电机后面有编码器的啊，好，咱们再往下看啊，接下来就是计算电机的参数了啊，计算电机的参数， 呃，那么首先要知道丝杆的属性，我们选电机的时候啊，一般丝杆都已经选好了， 所以说像丝杆长度啊，丝杆的直径啊，丝杆的导成啊，丝杆材质啊，是否预压呀，以及丝杆的质量，这些都是一个已知量。好，那我对应的给出了数值，丝杆长度六百三，长度和直径比啊，要选六十的啊，同学们，那么丝杆的直径呢，是十六毫米 啊，导成的话呢，十毫米，然后用的是这种不锈钢的啊，没有预压啊，质量是一千克，大家可以去自己计算一下 啊，或者用这个速度四软件啊去评估一下质量啊，一千克左右，一千克左右啊，好，那么我们再往下看啊，赋载的属性就是我带动的机构有多重，赋载的质量二十千克啊， 然后呢，输送的这个距离就是我带动机构左右运动的最大距离二百五十毫米，然后呢单程节拍是什么意思呢？也就是说啊， 我把机构从最左侧移动到最右侧用的时间就是两秒钟啊，那么加速时间就是机构有径直的匀速运动所需要时间零点一秒。 我们再来看这个机构的属性啊，机构的属性其实就是一些摩擦系数和效率的问题了啊。 啊，摩擦系数的话呢，主要指的是导轨跟滑块之间的摩擦系数，咱们给一个零点零五，好吧，好，那么机构的效率这里就考虑的比较多了，比如说滚珠丝杆的效率，一般像这个 啊，扎制的是给百分之八十以上，研磨的在百分之九十以上，这里我就给了一个零点九五啊，好，那么丝杆的前后有轴承，那么轴承的效率我总共就给了一个零点九九，因为轴承效率很高的对不对？好，那么零周期的话呢，也给一个零点九九， 像这种双模拼式的连轴器效率也是很高的啊，好，总的效率零点九三啊，总的效率零点九三啊，三者相成啊，那么运行的模式啊就是平行于水平面啊不是提升机构啊。好那么转动机构的话呢 电机啊直驱思感就是没有什么比如说，呃减速器啊，也没有说两个大小不一样的同步轮。没有的啊，他没有过度的转动机构啊，转动比为一啊，还有呢就是零轴器啊这个东西就我们在选型的时候其实可以忽略不计 啊，但是如果说你想考虑进去也可以啊。呃那我们可以去看这个连轴器它的样测在上面能够找到连轴器旋转所产生的惯量 啊，或者你想自己算也行测量一下它有多重测量一下它的一个半径多少自己去算一下也行。好吧好这个就不多说啊，咱们再往下看 再往下看下面就内容比较多了啊。首先我们算惯量，算惯量啊，呃惯量的话就是机构运动所产生的惯性的量值这个机构有两种运动形式旋转和平移。旋转的话主要就是连轴器嘛还有丝杆平移的话呢就是滑块呀， 呃丝杆的螺纹座呀还有机构对不对？那我们来看啊如果说是旋转的话 啊用的灌量计算公式二分之一的 m 二方啊二分之一的 m 二方。那么这里呢我就把淋油器忽略了啊，只算丝杆的了。只算丝杆的啊，丝杆的质量是一千克吗对不对？好， m 是 一千克。 然后呢呃这个半径的话啊因为它的直径是十六毫米吗？半径就是八毫米也就是零点零八米它的平方啊再除以二就可以了对吧得出的这个数值 那么平动惯量的话呢就是，呃你看啊，我们刚刚有说啊，赋载质量是二十千克，对不对？ 用的公式是 m 乘以 a 比二拍的平方啊， m 就是 二十千克， a 的 话呢， 单位动量这里就是四杆倒成，四杆倒成不是十毫米吗？就是零点零一米，咱们要把单位统一，好吧，计算一下，得出这个数值，那么两者相加就是整个机构运动所产生的总的关联了 啊，这里我就不讲这个计算的这个具体的过程了啊，咱们把流程走一遍好吧，好，接下来呢，计算速度，那这个公式大家看着挺萌，对吧，其实就是什么呢？来，我画一下啊，就是一个 t 型的运动曲线啊，画的不是很标准啊，先加速，再匀速，再减速吗？是不是？好，那么这个这个面积不就是你走过的距离吗？怎么说了，要带动机构左右运动二百五十毫米 是不是？好，那你看啊，这就是加速的过程，这就是匀速的过程 对不对？这就是减速过程啊，那么对应的速度啊，我们就能求出来啊，就是零点零五 v， 再加上一点八 v， 再加上零点零五 v， 就 等于二百五十毫米，这个 v 就是 这个匀速的速度啊， v 是 匀速的速度 好，那零点一就是加速时间，这个零点一是减速时间，这个一点八是匀速时间，这个应该能理解啊，能理解，我们算出的速度是多少呢？一百三十一点六毫米每秒啊，就是匀速的速度啊，一百三十一点六毫米每秒，那么丝杆的转速就能求出来了 啊，就是除以这个导程就是吗？十三点一转每秒，也就是七百八十九点五转每分钟啊，那么此时四杆的转速求出来了，四杆的角加速度我们也能求出来， 把转速往里一带就可以了，乘以二拍，再除以加速时间，二拍是六点二八，加速时间是零点一秒，往里一带 啊，就能得出这个数值八百二十二点七，弧度每秒方啊，弧度每秒方。好，那么这个角加速度再乘以咱们刚刚所算出的这个总的惯量，就是加速扭矩啊，就是加速扭矩啊，来，看在这里 对吧？好，那么匀速扭矩呢？就是力称力臂啊，力的话就是摩擦力多少呢？ 呃，负载质量是五十，哎，我看看多少啊，我忘记了，负载的质量二十千克， 对吧？那么摩擦系数是零点零五嘛，对不对？然后没有 mg 小 g 的 话，咱们取十分别计算，得出摩擦力就是是牛，对吧？那力臂的话呢？撕感机构中啊，力臂就是导成比二派，导成是那个， 呃，十毫米，零点零一米，对吧？好，二排六点八，算一下，得出结果就是零点零零一五九米，那这利弊啊，那两者形成 就是匀速扭矩零点零一六牛米啊，那么这两个量相加加速加上匀速的就是我带动整个机构运动所需要定期输出的最大扭矩了 啊，然后结果是零点零八四啊，接下来呢，再给一个两倍 n 整数，再把咱们刚刚算的效率考虑进来，除以效率，这就是总的例举啊。那么我们根据这个总的例举以及呢，根据我对于转速的要求 啊，去选电机就可以了啊。然后呢，选好电机之后，他样式里面会提供什么呢？提供这个，呃，电机转子旋转所产生的惯性量值嘛，跟这个总惯量去做一个匹配， 总惯量在哪？在这里就是用总惯量除以电机准动惯量啊，这是我选了一个电机啊，他提供的数值是零点零五一，那除一下是六小于三十是吧，而且还小于二十，那是能够满足我们对于精度显时间的要求的。 这就是一个四伏电机啊，它的选型的流程啊，那么下节课啊，咱们来看下一个电机选型的例题， 在齿轮齿条机构中四负定基的选型计算。首先呢，齿轮齿条这种结构，它适合长距离的输送一料，而且载大也没关系，因为齿轮齿条它的承载能力相比同步带相比滚珠丝杆那确实要好一些 啊。接下来啊，看机构啊，咱们选择这个垂直机构来选型好吧，这是一个四伏电机，通过减速器带动智能旋转，这个减速器应该是涡轮涡杆减速器啊，好， 那么尺条和这个机械臂和这个导轨就可以上去运动了，滑块位置固定的啊，那在 选择电机时啊，同学们，我们要考虑到重力包含，机械臂包含载的，而且伺服电机要带刹车，避免设备断定时呢，机械臂载掉下去，能够在断定时对 机构进行定位，对吧，这是刹车的作用啊。那接下来看输送的参数啊，首先负荷的质量，咱们给一个三十千克啊，机械臂的质量呢，十千克包含了谁呢？尺条的，导轨的，轻材的，还有呢夹具气缸的啊，加起来总共十千克啊， 那么输送的距离就是带动机械臂上下运动的最大距离三百毫米啊，单程节拍 由最上方到最下方，或者由最下方到最上方一秒钟，加速时间是零点一秒。那减速时间也是零点一秒吗？匀速时间就是零点八是不是？好，我们再往下看啊，再往下看 齿轮的参数，齿轮直径这里我测量了啊，七十五毫米，厚度的话呢，十六毫米材质就是钢的质量一千克啊，质量一千克啊，好，咱们再往下看机构的参数，比如说摩擦系数， 导轨划开的零点零五，效率的话呢？呃，齿轮齿条咱们能先确定零点九五减速器这里先确定不了啊，还有总效率这里先确定不了的。呃，运行方式，垂直水平面对吧？啊？最轴。好，那传统机构的话呢？有减速器啊，减速器，涡轮涡杆减速器 啊，那么，呃，可以这个实现大负荷的这个一辆啊，提升垂直输送对吧？好，咱们把这个也隐藏啊。好，那接下来呢就是齿轮参数计算以及电机选型了。呃，先计算齿轮分度，圆周长派地嘛， 对吧？地我们都知道啊，就是这个七十五毫米是吧？七十五毫米，那周长派地 很容易能求出来二百三十五毫米啊，那么齿轮的转动惯量这都是齿轮的啊，齿轮在机构运动时要旋着嘛，所以说，呃，它的惯量计算公式，二分之 m r 方 m 是 齿轮质量 r 齿轮半径都是以质量， 质量是一千克，半径是，呃，三十七点五毫米吗？对不对？你算一下啊，把单位换算一下啊，从毫米换算成米得出这个结果，这个咱们就省略了这个计算过程了啊。好，那么接下来呢， 去算这个，呃，机构的啊，机构的惯量就是机构是要上下运动的嘛。那用的公式就是 m 乘以 a 比二倍平方， m 是 机构的总质量。呃，负债是三十，负债是多少来着啊？ 啊？负债是三十，对接臂是十，那一共就四十千克啊，四十千克 a 的 话就是齿轮的周长啊，单位动量那二百三十五对吧？二百六点八，这都是已知量啊，好，代入得出一个数值，那相加，两者相加，总的惯量就它 啊，这是总的惯量啊，总惯量咱把它放在外面啊。放在外面好，那么机构的速度怎么去计算？很简单啊，这是一个 应该说是梯形的运动轨迹。先加速再匀速再减速吗？是不是梯形的面积就是你走过的距离？ 那是由三个部分组成的，对吧？两个三角形，一个矩形，这里是零点一秒，这里是零点八秒，这里零点一，一共一秒钟吗？对吧？好，这个高的话呢，就是 呃最大的速度或者说匀速的速度 v 了。好，那你看啊， v 乘以零点一，再除以二三点是面积吧，对吧？那这边也是一样的， v 乘以 t 再除以二，底乘高除二嘛，中间的这个面积就是底乘高零点八乘以这个乘以这个 v， 对 不对？所以说 最终能得出速度是三百三十三点三毫米每秒钟啊，那我们就能得出这个齿轮转速了呀。除以什么？除以这个周长就可以了，对吧？除以二百三十点五啊，二百三十五，得出结果是八十五点二转每分钟啊。那根据这个转速求齿轮的角加速度 啊，这角 s 度就是二派 n 除以这个加速时间， n 是 加速时间啊，零点一秒钟啊。 t 是 加速时间啊，零点一秒钟。 n 是 转速八十五点二转，每分钟二派六点八，对吧？好得出这个结果啊得出这个结果， 然后啊，因为我们选择的是四伏电机，额内转速三千嘛，对不对？那三千除以这个八十五点二转，每分钟 三千六百分钟啊，除以它就是减速比吗？三十五点二，在减速比为三十五点二时，涡轮涡杆减速器效率零点七五，所以说咱们前面呃，就是忽略的那个量就能补回来了， 那是哪个来的几何参数？这里减速器效率零点七五总效率零点七一啊总效率零点七一，再算力矩啊，呃，匀速力矩，加速力矩都算 加速力矩就是惯量乘角加速度。惯量的话啊，我把它放在这了啊，零点零五六七千克平方米，脚压速度呢？八十九点二弧度每秒方算一下五牛米啊，五牛米啊，前面我就缩小了 啊，好，那么匀速扭矩呢，就是力伸力臂力的话啊，有什么重力，有摩擦力，都是一致量。 m 的 话零点零五吗？ m 是 四十千克， g 的 话咱们取十，所以说最终结果四百二。呃，力臂的话就是齿轮的半径吗？零点零三七五就是十五点七五牛米，然后再相加 啊，降价二十点七五，然后呢，我们想选电机要考虑的安全系数，咱们给二倍效率零点七一，得出结果的就是就是五十八点四牛米了啊，转速是八点五八十五点二转每分钟是吧？呃，但是要注意啊，这是减速器输出的转速和力矩 啊，转减速器输出的转速累计，我们要根据这两辆球功率五百二十一瓦，那么，呃，要选择五百五十瓦的或者六百瓦的，对不对？五百五十瓦的啊，他能够输出的额定扭矩是一点七五六百瓦的呢，一点九一啊，那么你看啊， 减速比是三十五点二，你乘以这两个数值得出的结果就是八十五点二和六十七点二牛米 啊，六十七点二牛，那我要求的是多少呢？五十八点四都能够满足要求对不对？都能够满足要求啊，那最后关联匹配。 呃，这里总冠量是零点五六七嘛，零点零五六七，减速比是三十五点二的平方啊，减速比啊，这里三十五点二，那要除以除以它平方嘛，再利用得出的数值除以定值。总冠量我选的是五百五的 啊，他提供的定制的观念在这里啊，到时候结果一点一七能够满足对于精度限时间要求就可以了。好吧，好，那经验的计算其实就是两百年系数啊，但是会有一个产能过剩的问题啊。 呃，其实呢，像四伏电机这样算是一点问题没有的，如果是你按照那种就是分区计算，会很麻烦，但是这个啊，你在选直驱电机那个成本那就不是说 普通的高了啊，是很高了。那那个时候你再去给两倍安技术，那有点过分了啊，到时候叫分期计算，咱们讲只需定的时候再聊色副电机的选型计算， 那么色副电机呢，是我们在做飞标设计师经常会用到的标准件，一般是搭配丝杆机构或者是这些模组来使用，偶尔呢会搭配同步的机构。那本节课主要讲的内容有这么几点，第一点，确定工况还有需求。 第二点呢，确定电机的种类，然后计算电机参数，从而呢确定型号还有品牌。那先分析工况需求，拿本台设备为例啊，本台设备中有一个四杆机构，四部电机通过膜片式连轴器连接后方的滚珠，四杆 定期工作，带动四杆旋转，从而呢带动整个机构啊，在导轨上方通过滑块实现左右运动，对吧？那来看啊，第一点，工况需求就是要带动机构实现直线运动，对不对？好。第二点呢，运动时要对机构 进行精准定位，因为这里要遗料啊，要把物料呢，从啊这个位置移动到料盘的正上方进行摆盘，同时呢，要调整物料摆放的角度，所以说啊，来看， 要对机构进行精准定位，对吧？还有呢，电机输出的扭矩啊，要足够，并且适合用在频繁起停的场合。 能够满足我们要求的电机两种，一种是不进电机，一种是什么？四伏电机。那这里有实物图啊，这是不进电机的实物图， 后方这是电源线对吧？这是四伏电机。实物图后方除了电源线还有什么？还有编码器的线，四伏电机啊，是带编码器的，来我们看两者区别，这里我介绍大约三点啊，第一点区别就是控制方式， 步进电机呢，它是属于开环控制，是没有反馈的，工作的模式就是输入到执行 啊，那四伏电机呢，它是属于闭环控制啊，有反馈工作模式输入，然后执行，再到反馈，再到矫正，再到输入，它是一个圈 啊，这是第一点区别。第二点区别呢，就是精度，步进电机它的精度取决于像素还有驱动器的 c 分 设置，而四部电机呢，精度取决于变频器分辨率啊，相比起来啊，四部电机精度要高很多很多啊。好，那么第三点区别就是后方的我这里也写了啊， 举平特性的不同。我这里呢，先画一个图像啊，这是竖轴，这是横轴。 好，那竖轴的单位就是扭矩啊。呃，横轴呢，就是转速或者是脉冲频率 啊，如果说是不急电机，那举平特性是这个样子的。哎，歪歪扭扭的，就是随着转速它的增大啊，电机的输出扭矩呢，一直是在降低的 啊，这是步进电机的矩频特性，而四伏电机呢，它是最大。呃，这个额定转速之内，横扭矩最大。转速之内呢？横功率 啊，这是两者矩频特性的区别啊。那根据这个公控需求，我们确定电机种类选哪一个？选四伏精度会更高，对吧？好，我们再往下看啊，再往下看， 嗯，第三步就是计算电机的参数了，也就是选型啊，计算的过程是这样的啊，我们先去分析这个已知条件。 呃，利用丝杆带动的机构有多重呢？二十千克带动机构运动的速度零点四米每秒的样子啊，那么电机的加速时间，因为用的是四伏电机，所以说零点一秒，对吧？呃，丝杆的导程啊，十毫米啊，零点零一米的样子啊。 好，那丝杆的直径十五毫米，丝杆的长度呢？六百毫米，零点六米，对吧？那根据这个条件啊，我们来对定力进行选型。好，先去计算匀速扭矩， 匀速扭矩的公式就是 t 等于 f 乘 l 立乘以立 b， 这是基础公式啊，但是呢，在丝杆机构中啊，在丝杆机构中， 这个力臂他的什么，他等于导乘除以二派，导乘除以二派啊，那么这个力呢，就是摩擦力，如果这是一台丝杆提升机构，那还要加上重力，对吧？但是这是一个水平的仪料机构，所以说只有摩擦力啊， 得出的结果是零点零三二牛米，这里有这个计算的过程啊，我特意的截了一个图来看啊，零点一就是摩擦系数啊， 我就直接默认为零点一了啊，因为都是滚动摩擦吗？你看导轨，滑块，滚流丝杆都是滚动摩擦，摩擦系数零点一对吧， m 二十千克 是不是？好，那结果是二，再乘以十十的话就是重力加速度啊，当然你想取九点八也可以，我这里呢就是直接取了十，方便计算啊。好，那么这个导程比二派 呃，导成的话多少啊？零点零一米在这个位置，二派呢，六点二八在这里，所以说得出结果啊，大家可以自己算一下。零点零三二牛米，这是匀速扭矩的计算啊，我们再去计算加速扭矩， 加速扭矩的话呢，它等于惯量乘以角加速度啊，惯量用这个这类表示，呃，角加速度对吧？ 这是那个比特。好，那我们再看啊，这个惯量的话呢，它分为旋转惯量， 还有呢，平动惯量来看这个机构啊，电机带动，连轴器带动，丝杆在干嘛？在旋转，而机构呢，在导轨上方，通过滑外是做一个直线运动的，运动形式不同的话呢，惯量的计算公式不一样， 如果说是旋转就是二分之一 r m 方，这里我要多说一嘴啊。呃，惯量计算的公式标准的应该是 m r 方， 对吧？标准的应该是 m r 方啊，但是圆柱体绕着中心旋转的时候呢，咱们就是用这公式，二分之一 m r 方，它是通过积分得来的，大家不用去研究啊，直接这么去用就可以了。好吧，好，那么，呃，平动 平移所产生的这个惯量公式， m 乘以 a 比二倍倍方，这里的 a 是 什么呢？ a 就是 导程，单位移动量，这里的 a 啊，就是导程，你看啊，所有的数值我们是不是都知道啊， 都是知道的啊，来这里是我通过工具算出的这个结果，大家看一下啊，看到没有？圆柱体 啊，绕着 x 轴旋转对吧？没问题啊，旋转轴 s 轴，然后呢，这个 d 指的是丝杆的直径十五毫米，已知条件里面给了啊， 好，那长度呢？六百毫米，材质我用的是不锈钢的，密度就是八乘以十的三次方千克每立方厘米啊，每立方米了。好，那么计算结果零点二三九乘以十的负四次方千克平方米 来看一下啊，我把它记录在这里了，应该啊，我没有记录啊，就是零点二三九，那我们再看这个平动的， 呃，单位能量就是导成十毫米，对不对？那机构的质量二十千克，结果零点五零七乘以十的负次次方千克平方米相加啊，两者相加，零点七四六，单位 就是在后方啊，加上一个乘以十的负四次方千克平方米就可以了。好，那我们再看角加速度，角加速度呢？它其实应该是这样啊， 角加速度它等于角速度除以加速时间，然后呢，这个角速度它等于二派乘转速啊，那你看二派乘转速不就是角速度吗？再除以加速时间不就可以了吗？对吧？我把这个角速度带到里面去了啊，好，来稍微整理一下 稍微整理一下啊，呃，首先要确定什么呢？确定这个转速，同学们根据什么来确定呢？根据刚刚给出的已知条件，移动速度是零点四米每秒的样子啊， 运动速度零点四米每秒。好，我们回到这个，呃，上面面来啊，回到上面来。这个图像有点小啊，大家可能看的不太清， 也是我用工具得出的这个结果啊，指定移动量四百毫米。然后呢，机构加速时间就是定期加速时间零点一秒，移动时间是一秒钟，那么对应的转速就是两千六百 六十六，或者说两千六百六十七，好吧，把它换算成什么呢？换算成这个就是每秒多少转啊？单位要统一啊，单位要统一 好，来看一下啊，单位统一之后就是这个样子的，两千六百六十七转每分钟。呃，除以六十就是四十四点四五转每秒，对吧？再乘以二派 再除以。这个除以什么呀？我们看啊，除以加速时间四个点，加速时间零点一秒得出结果二七九一点四六，对吧？二七九点四六啊，这是角加速度的单位弧度每秒方好，那么加速转矩 就是角加速度乘以总的惯量嘛，对不对？得出的结果零点二零八二牛米。 然后呢，我们要去计算带动整个机构运动所需要的总的转矩。那么这个时候要考虑到什么？考虑到效率了？有的人可能想了，哎，刚刚你为什么不去算效率啊，其实我就是偷了一个懒啊，放到这里一起来算了啊。效率取多少呢？呃，向这里 零轴器，滚珠丝杆，导雾好快，效率都很高，就直接给零点九就可以了啊，那安全系数呢？四部电机咱们一般给两倍就够了好吧， k 取二效率这里是零点九，同学们可以自己去算一下啊。可以自己算一下， 这是零点二零三二是匀速转矩，总转矩零点二四零二，对吧？除以零点九，这是结果多少吧？零点五三， 零点五三四是吧？零点五三四牛米啊。接下来呢就是要去确定定级的这个品牌以及呢型号了，这个品牌很多同学们比如说啊，西门子啊， 这个圣耐德呀，对不对？台达的，东源的，这个深圳的汇川啊，华中数控对吧？安川的三菱的很多很多啊。呃，主要是根据你们公司是否和这个品牌有合作，或者看客户是否有指定这个品牌， 把品牌确定好就可以了。确定好品牌之后啊，来，我今天拿这个呃东洋的这个电机为例啊，我手里面，呃现在只找到这么一个样册啊，其他的很难找就没有找了，只看这个样册啊，同学们， 那首先看什么呢？看这个总牛举，我们算出的结果是零点五三四对不对？那么跟他样册里面所提供的最大力举来对比， 跟他样册里面所提供的最大利举来对比，哪一个比零点五三四大？零点六四是不是零点六四？那同时呢，他的额利率举是零点三二，零点三二要跟什么呢？要跟这个匀速利举来对比 可不可以？一个是零点三二，这是定基的额定利率啊，我所需要的是零点零三二，没问题的对不对？好，那我们再看罐量要进行什么？要进行这个罐量的匹配啊，他这里提供的数值是零点 零五一乘以十的负四次方千克平方米，对吧？看到没有，这里千克平方米啊，那我们在进行罐量匹配时，一般是这样的， 整个机构运动所产生的总惯量除以电机转的惯量要怎么样啊？小于三十对不对？也就说总惯量要我看啊。 哎，咱这里不能这么说啊，这里不能这么说。呃，那么我们看啊，刚刚算出的总惯量多少来着？来，回到这里来啊， 零点七四六对不对？那你除以这个电机智能观量要小于三十，那么这台 s 四零的 啊，这个输出功率是一百瓦的，就是能够满足要求的，大家可以算一下啊，是没问题的，我刚刚是有算过，忘记把这个结果放在这里了啊，它是没问题的，就是要保证小于三十就可以啊，如果要求高的话，可能是要求是就是要小于十，那我们可以选择大点的电机就可以了。