在尺寸尺寸时启动的第一个地方齿轮就是要确定所需的输出扭矩和转速。但是一旦扭矩和速度被定义,你还需要知道电机所需的输入功率-特别是如果齿轮电机使用交流感应电动机,其中功率额定值(通常以马力给出)被用作尺寸的关键因素。
工作与力量之间的关系
在我们看如何计算功率之前,让我们回顾一下功率和工作之间的关系。
功定义为作用于一段距离的力:
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w =工作(j)
F =力(N)
d =距离或位移(m)
机械力是工作的时间率,所以工作除以时间:
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P =机械功率(瓦特)
w =工作(j)
t =时间
机械动力也可以写成:
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注意距离除以时间(d/t)等于速度,所以功率可以写成力乘以速度:
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V =速度(m/s)
电动机的动力方程:公制单位
电动机通过旋转运动(而不是线性距离)产生扭矩(而不是力),因此功率等于扭矩乘以角速度:
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P =机械功率(W)
T =扭矩(Nm)
ω =角速度(rad/s)
注意,角速度具有每秒弧度的单位。如果速度在每分钟的旋转中(腐烂/分钟或转速),请务必将每分钟的旋转转换为每秒弧度:
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从瓦转换为马力
虽然国际单位制功率单位是瓦特,但在讨论电动机功率时,经常使用英制马力单位。
在1780年代,James Watt和Matthew Boulton定义了1马力(HP)为33,000英尺/分钟,这是44,742 nm / min。
将此从NM / min转换为NM / S提供746 nm / s,或746瓦。因此,将电力从瓦特转换为马力,将瓦特的电力除以746。

电动机的功率方程:英制单位
在齿轮马达的应用,扭矩和速度仍然经常给出英制单位。在这些情况下,马力可以直接计算,使用转换系数:
当扭矩给出在磅英尺和速度在rpm:
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P =机械功率(HP)
T =扭矩(磅-英尺)
ω =角速度(rpm)
5252 = 33,0000 FT-LB / min÷2πrad /腐烂
当扭矩以磅入表示,速度以rpm表示:
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P =机械功率(HP)
T =扭矩(LB-in)
ω =角速度(rpm)
63,025 = 33,000英尺-磅/分钟* 12英寸/英尺÷ 2π rad/rot
输入功率为齿轮马达
根据使用扭矩和速度的单位,上面可以在上面施加齿轮发电机时施加上述机械功率的每个方程。
然而,当确定电动机所需的输入功率时,必须考虑传输电源时变速器组件的效率。因此,无论上面哪种等式用于计算所需的输出功率,电机所需的输入功率都计算为:
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η =齿轮马达效率
请注意,效率可以很大,取决于电机,使用的传动装置和齿轮比。例如,使用双瓦齿轮传动装置的齿轮电动机可以具有大于90%的效率,而使用蠕虫齿轮的效率可能会产生低于40%至约80%的效率。
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