1. 基本参数确定

1.1 扭矩计算

• 负载扭矩(Tload)：
  根据机械结构计算负载所需的扭矩，需考虑摩擦力、惯性力、工作阻力等。(Tstart)
  公式：

• (Tload)=F×r 或(Tload)=P/2πn×9550

  $$T_{\text{load}} = F \times r \quad \text{或} \quad T_{\text{load}} = \frac{P}{2\pi n} \times 9550$$

  • $F$：作用力（N）

  • $r$：力臂半径（m）

  • $P$：功率（kW）

  • $n$：转速（rpm）

  • 
    

• 启动扭矩(Tstart)：
  气动马达的启动扭矩通常为额定扭矩的 1.5-2倍，需满足负载的启动需求。

1.2 功率计算

气动马达的输出功率（$P$）由扭矩和转速决定：

P=T×n/9550(kW)

$T$：扭矩（Nm）

• $n$：转速（rpm）

1.3 转速匹配

气动马达的转速与气源压力、流量和负载相关：

n=Q×ηv/Vg(rpm)

$$n = \frac{Q \times \eta_v}{V_g} \quad (\text{rpm})$$

• $Q$：压缩空气流量（L/min）

• $V_g$Vg：马达排量（L/rev）

$\eta_v$ηv  ：容积效率（通常为0.6-0.8）

1.4 气源压力与流量

• 气源压力（$P_{\text{supply}}$）：
  一般工业气源压力为 0.6-0.7 MPa，需满足马达最低工作压力要求。

• 压缩空气流量（$Q$）：

  $$Q = \frac{V_g \times n}{\eta_v} \quad (\text{L/min})$$

2. 应用场景分析

2.1 负载类型

• 恒定负载（如泵、风机）：按额定扭矩选型。

• 冲击负载（如破碎机）：需增加 20%-30% 安全系数。

• 间歇工作：考虑马达的启停频率和散热能力。

2.2 环境条件

• 防爆要求：选择防爆型气动马达（如ATEX认证）。

• 温度与湿度：高温环境需耐高温密封材料，潮湿环境需防水设计。

3. 选型步骤

1. 确定负载需求：计算 $T_{\text{load}}$ 和 $n_{\text{required}}$。

2. 选择气源压力：根据现场气源条件确定 $P_{\text{supply}}$。

3. 匹配马达参数：

   • 根据 $T_{\text{load}}$ 和 $n_{\text{required}}$ 查马达性能曲线，选择满足要求的型号。

   • 确保马达在气源压力下的输出扭矩 $T_{\text{motor}} \geq T_{\text{load}} \times 1.2$（安全系数）。

4. 计算耗气量：验证气源流量是否满足 $Q_{\text{required}}$。

5. 校核启动性能：确保马达的启动扭矩 $T_{\text{start}} \geq T_{\text{load}} \times 1.5$。

4. 示例计算

需求：驱动一台搅拌机，负载扭矩 $T_{\text{load}} = 10 \, \text{Nm}$，转速 $n = 500 \, \text{rpm}$，气源压力 $0.6 \, \text{MPa}$。

1. 功率计算：

   $$P = \frac{10 \times 500}{9550} \approx 0.52 \, \text{kW}$$

2. 选型参数：

   • 选马达额定扭矩 $T_{\text{motor}} \geq 12 \, \text{Nm}$（含安全系数）。

   • 查性能曲线，在0.6 MPa下，某型号马达输出扭矩15 Nm时转速为600 rpm，满足需求。

3. 耗气量计算：

   $$Q = \frac{V_g \times n}{\eta_v} = \frac{0.2 \, \text{L/rev} \times 500}{0.7} \approx 143 \, \text{L/min}$$

   需确保气源供气量 ≥143 L/min。

5. 注意事项

1. 气源质量：压缩空气需干燥、清洁，含油量需符合马达要求。

2. 润滑：部分马达需持续供油润滑，否则寿命会缩短。

3. 过载保护：气动马达天然抗过载，但频繁堵转可能导致过热。

4. 调节性能：通过节流阀或压力调节器可控制转速和扭矩。