非标传动比计算入门搞定电机与滚筒的转速匹配

《非标传动比计算入门：1 个核心公式 + 2 个案例，搞定电机与滚筒的速匹配》
在非标设计中，电机与执行机构如滚筒、丝杠的速匹配至关重要。
速度不对，轻则效率低下，重则设备无法工作。
这1切都围绕1个核心公式——传动比计算。
本文将用两个典型案例，让你彻底掌握它。


核心公式：i = n₁ / n₂ = D₂ / D₁ = Z₂ / Z₁

解读：传动比 i = 主动轮速 n₁ / 从动轮速 n₂。
它也等于从动轮直径或齿数与主动轮直径或齿数之比。


i > 1：表示减速n₂ < n₁，增扭矩。
这是最常见的情况。


i < 1：表示增速n₂ > n₁，减扭矩。


案例1：皮带/链条输送线计算速

已知：电机速为1450 rpm/分钟，主动皮带轮直径为80mm，从动滚筒直径为240mm。
求滚筒的速是多少？

套用公式：i = D₂ / D₁ = 240 / 80 = 3。
这是1个减速传动，传动比为3。


求从动轮速：i = n₁ / n₂ → n₂ = n₁ / i = 1450 / 3 ≈ 483.3 rpm。


计算线速度：如果我们还想知道皮带的线速度V。
滚筒周长 C = π D₂ = 3.14 0.24m ≈ 0.754m。
则线速度 V = n₂ C = 483.3 / 60 0.754 ≈ 6.07 米/秒。


通过这个计算，我们可以判断这个速度是否满足我们的生产节拍要求。


案例2：齿轮模组计算电机参数

已知：我们希望1个滚珠丝杠模组的螺母移动速度线速度为0.3 m/s。
丝杠导程为5mm即丝杠1圈，螺母前进5mm。
电机需要通过1个减速器连接丝杠，减速器的传动比是多少？

求丝杠所需速：

目标速度：0.3 m/s = 300 mm/s。


丝杠导程：5 mm/。


丝杠所需速 n₂ = V / P = 300 / 5 = 60 rps/秒= 3600 rpm/分钟。


匹配电机：普通伺服电机额定速通常在3000 rpm。
如果我们直接连接i=1，丝杠速将达到3000 rpm，超过我们的需求3600 rpm，且扭矩可能不足。
因此我们需要减速。


计算减速比：i = n₁ / n₂ = 3000 / 3600 ≈ 0.83。
这是1个增速传动，会减小扭矩，不合适。
我们应该选择速低1些的电机，或者增加1个减速器。


假设我们选用1500 rpm的电机，并希望丝杠速为60 rpm。
则减速比 i = 1500 / 60 = 25。
我们需要选择1个减速比为25的减速器。


总结：传动比计算是连接电机世界与机械世界的桥梁。
无论传动形式如何变化皮带、齿轮、链条，其速度与直径/齿数成反比的核心关系不变。
牢记公式，从“已知”推导“未知”，你就能为任何传动系统精准匹配电机。