新一代齒輪電機(jī)設(shè)計(jì)之前的5個(gè)建議提示,建議收藏!
齒輪電機(jī)被認(rèn)為是工業(yè)的基本組成部分。它們的應(yīng)用是無(wú)止境的,它們總是機(jī)器中最精確的運(yùn)動(dòng)和位移的核心部分。由于其結(jié)構(gòu)材料的處理和突破,加上新一代電機(jī),如步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī),齒輪電機(jī)從未像今天這樣精確可靠。在設(shè)計(jì)符合你所有期望的電機(jī)檔之前,這里有五個(gè)建議要記住。
一、功率和減速:齒輪電機(jī)計(jì)算
這些參數(shù)將決定齒輪電機(jī)的行為。我們必須確定該機(jī)構(gòu)的輸出和輸入軸速度。在這方面,當(dāng)試圖確定為機(jī)器提供多種運(yùn)動(dòng)的速度范圍時(shí),會(huì)出現(xiàn)一個(gè)主要問(wèn)題。在這里,計(jì)算出用于轉(zhuǎn)速固定輸出軸速度的減速器,然后將其用作開(kāi)發(fā)其余機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。一旦我們清楚減速器的行為,我們就應(yīng)該計(jì)算所需的功率??梢宰稍冸姍C(jī)供應(yīng)商。
二、齒輪電機(jī)效率
從廣義上講,傳動(dòng)機(jī)械部件利用部分輸入能量并將其轉(zhuǎn)化為熱量。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí),運(yùn)行速度會(huì)增加,直到它在吸收的能量和通過(guò)某些冷卻系統(tǒng)向大氣散發(fā)的熱量之間達(dá)到平衡。當(dāng)達(dá)到這種平衡時(shí),輸入軸上的機(jī)械功率等于輸出軸上的機(jī)械功率加上作為熱量耗散的能量。換句話說(shuō),齒輪電機(jī)可用的輸出功率等于輸入功率減去不可避免的熱量損失。效率的概念告訴我們損失了多少能量,我們應(yīng)該牢記這一點(diǎn),以便了解某些生命周期所需的能量消耗。
總而言之,效率告訴我們每個(gè)元件可用的輸出功率將等于輸入功率乘以其效率。最后,我們應(yīng)該記住,低速工作的齒輪效率通常是不夠的,它們提供的啟動(dòng)和加速扭矩較小。
三、啟動(dòng)數(shù)量和服務(wù)系數(shù)
您可能知道,并非所有機(jī)器都以恒定速度和恒定負(fù)載工作。最常見(jiàn)的是停止和啟動(dòng)以某種頻率發(fā)生,并且運(yùn)行速度波動(dòng)。每次啟動(dòng)時(shí),電機(jī)和傳動(dòng)裝置都必須將機(jī)器從完全靜止?fàn)顟B(tài)加速到最佳運(yùn)行速度。這一事實(shí)意味著,在特定時(shí)期內(nèi),傳遞的扭矩將高于穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的扭矩。當(dāng)負(fù)載或速度發(fā)生波動(dòng)時(shí),傳遞的扭矩也會(huì)增加。
傳統(tǒng)上,這些變化是通過(guò)應(yīng)用服務(wù)系數(shù)來(lái)控制的,服務(wù)系數(shù)乘以最佳操作扭矩以定義選擇扭矩(也稱為設(shè)計(jì)扭矩)。此時(shí),電機(jī)和齒輪電機(jī)制造商會(huì)發(fā)布圖表,其中包括服務(wù)因素以及以下信息:電機(jī)類型、每小時(shí)啟動(dòng)次數(shù)、每天運(yùn)行時(shí)間以及扭矩變化取決于關(guān)于機(jī)器的操作類型。對(duì)于由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器、連續(xù)運(yùn)行(每天8小時(shí))、每小時(shí)啟動(dòng)10次以下且速度或負(fù)載沒(méi)有重大變化的機(jī)器,服務(wù)系數(shù)的值通常為1.0。
四、噪音和負(fù)載
運(yùn)行您未來(lái)的齒輪電機(jī)時(shí),噪音可能是一個(gè)重要方面。螺旋齒輪永遠(yuǎn)不會(huì)出錯(cuò)。它們往往比正齒輪更安靜,因?yàn)樗鼈円愿玫幕瑒?dòng)運(yùn)行。另一個(gè)重要方面是變速箱內(nèi)部的振動(dòng)和抗沖擊載荷。帶斜齒輪的減速機(jī)再次成為最佳選擇。它們比直齒輪具有更大的抗沖擊載荷能力。
五、減速電機(jī)使用壽命
它可能受到許多因素的影響,最重要的是速度、負(fù)載、占空比或環(huán)境條件(濕度、溫度、鹽度等)。齒輪電機(jī)部件的選擇及其部件可能進(jìn)行的表面處理,將極大地影響驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的精度和使用壽命。此處可能影響齒輪電機(jī)的其他細(xì)節(jié)是電機(jī)軸的滾動(dòng)軸承類型。除了影響其效率外,它們還可能影響其操作和耐用性。