图2-2 角速度变化曲线
图2-3 角加速度变化曲线
2.2 动静比的计算
设槽轮有z个均匀分布的径向槽，槽轮每一次转动过程的转角为2?0主动件相应的转角为2?0。由此得槽轮的转角?0(rad/s)
???z0 （2-7）
槽数为6，代入公式得，
?0??z??6
曲柄的转角?0（即转臂或拨销盘的转角）
5
?0??(12?1z) （2-8）
槽数为6，代入公式，得
?0??3
将值代入下式
cos?0???rl?12
??tg?z.?02
?max??(1??)1?2???2??0??1????0??0
设槽轮在一个循环周期中的运动时间为td静止时间为tj，曲柄销转一周的时间为T。
tdT??0? （2-9）
tjT?2??2?02??1??0?
将式?0??(?)代入以上两式，得
2z11tdT?12?1ZT3?12?16?13
td??103s
6
tjT?12?1Z?12?16?23
tj?2T3z-2?203s
?12kt?tdtj?z?2?6?26?2
n0??601060T
?6(r/min)?0??6?30?n030
?0.2?(rad/s)3 槽轮机构的动力学计算
3.1 驱动直线步进机械设备扭矩的计算
在传送带上，这种机械设备一般都在低速情况下工作，计算扭矩时，通常可忽略惯性力矩而仅考虑摩擦阻力矩。由功率相等原理有：
Fdh?M2d?0 (3-1)
式中 F----机械设备的生产阻力，如传送带与支撑导轨间的摩擦力（N） dh----机械设备的微小位移量（m） M2---槽轮轴上的平均扭动转矩（N?M） d?---槽轮的微小转角（rad）
?H0Fdh??2?00M2d?0
FH?2M2?0
M2?FH2?
0
(3-2)
7
式中 H——机械设备的最大步进位移量（m） 2?0——槽轮的槽间角（rad） 将 f=0.2 N=40 m=20kg代入上式
F= Nmgf=40?20?9.8?0.2=1568 N
M2?1568?0.2?313.61.05?299.47N?m
2??6M2为槽轮轴上平均驱动转矩，
主动拨销盘支承轴上的扭矩Mc为：
M?c?M2(?)10? 式中 Mc——拨销盘支撑轴上的扭矩 ω—— 槽轮转动的角速度 ω0——拨销盘转动的角速度 ?——槽轮机构的传动效率 将式（3-2）代入上式并按最大扭矩计算得
Mcmax?12fWH?max?0?0??1?0.2?40?20?9.8?0.212?6?0.9?332.74
3.2 驱动功率的计算 槽轮轴上所需的最大功率为
P2?n01?M2??max?M9549?0.19(kw) 主动转臂轴上所需的驱动最大功率为
8
(3-3)
3-4）
（
P2?Mcmax??0?Mcmax?n09549?332.74?69549?0.21(kw) （3-5）
转臂轴上需要的平均功率为
M?McmaxckM （3-6）
查自动机械设计表7-2知：Z=6时，
km?2.07
?0.1(kw)
Mc?McmaxkM?0.212.07如果由电动机来驱动单个槽轮机构，则电机的额定功率乘以过载系数一定要大于槽轮机构的最大功率。上式求出的P2需除以过载系数后后选择驱动电机的额定功率，此时选电机的过载系数为1.8，则
_N?P1.8?0.211.8?0.12(kw)
我国普通电机的过载系数为1.8~2，由表可以看出，z≤6的槽轮机构其比例系数大于电机的过载系数，所以在设计槽数较少的槽轮机构时，选择电机的额定功率应适当的大于他的平均功率。即选用电机的功率为
N?P2?(1?20%)?0.12?1.2?0.144(kw)
选取小功率电动机，选择YC系列功率为0.25kW 转速1400r/min此时通过用无级降速器降到6r/min。 3.3 轴的强度校核
轴受弯矩不大，所以按扭转强度条件计算，轴的扭转强度为
9550000?0.2d3Pn?[?]T?T?TWT (3-7)
式中
?T—扭转切应力，MPa； T—轴所受的扭矩，N?m；
9
