机械设计中最常用的计算

车间和设计室几乎每天都会遇到的五类计算,附公式、典型数值和容易导致故障的错误。

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转速换扭矩

齿轮和皮带不会增加功率,只是用转速换扭矩。减速比 3 时,转速降为三分之一,扭矩扣除损失后增至约三倍。

按负载选电机

先求输出端所需扭矩,除以传动比和效率得到电机扭矩,再用 P = T × n ÷ 9549 按电机转速求功率,并留 20% 到 30% 的余量用于启动和磨损。

按预紧力拧螺栓

连接失效大多源于预紧力不足:零件滑移、螺栓疲劳。先确定预紧力(通常为保证载荷的 75%),再按实际润滑状态计算拧紧力矩。

常见错误

  • 用外径代替分度圆或基准直径计算。
  • 对涂油或涂防咬剂的螺栓套用干燥扭矩值。
  • 忘记油缸缩回时拉力小于推力。
  • 忽视蜗轮蜗杆传动效率低的问题。