Výber planetárneho reduktora: 5 parametrov Inžinieri musia postupovať správne

Vyberte si nesprávny reduktor a do týždňa to spoznáte – vibrácie, ktoré cítite cez podlahu, os servopohonu, ktorá pretáča pri každej reverzácii, alebo prevodovka, ktorá sa zahrieva pri 60% zaťažení. Väčšina týchto zlyhaní má za následok štyri alebo päť parametrov, ktoré boli buď nesprávne vypočítané alebo úplne vynechané počas výberu. Tento sprievodca vás prevedie každým z nich, aby ste to dokázali správne hneď na prvýkrát.

Začnite s krútiacim momentom - ale použite správne číslo

Najčastejšou chybou pri veľkosti je použitie trvalý krútiaci moment ako cieľ výberu a ignorovanie špičkového zaťaženia. Motory vytvárajú nárazový krútiaci moment počas štartovania a zmeny smeru, ktorý môže byť 2–4-násobok hodnoty v ustálenom stave. Použite servisný faktor 1,5–2,5× na váš vypočítaný špičkový krútiaci moment na základe náročnosti pracovného cyklu pred porovnaním s menovitým výkonom reduktora.

Ako referenčný bod je séria MKS vysoko presný planétový reduktor pokrýva rozsah výstupného krútiaceho momentu 18 až 2400 Nm naprieč šiestimi veľkosťami rámov (060 / 075 / 090 / 100 / 140 / 180), čo znamená, že jediná produktová skupina môže obslúžiť všetko od malého kĺbu SCARA až po ťažký otočný stôl – za predpokladu, že ho od začiatku správne nastavíte.

Prevodový pomer: Rýchlosť, krútiaci moment a zotrvačnosť naraz

Prevodový pomer robí tri veci súčasne: znižuje výstupné otáčky, znásobuje krútiaci moment a – čo je kritické pre servosystémy – znižuje zotrvačnosť odrazeného zaťaženia, ktorú vidí motor na druhú mocninu pomeru. Vďaka reduktoru 5:1 sa záťaž motora javí 25× ľahšia. To je dôvod, prečo pomer nie je len číslo zodpovedajúce rýchlosti; priamo určuje, či vaše servo dokáže zrýchliť a ustáliť sa v rámci špecifikácií.

Pre všeobecné servo aplikácie udržujte pomer zotrvačnosti záťaže k motoru pod 10:1 po započítaní prevodovky. V prípade osí s vysokou dynamikou zamerajte na menej ako 5:1. Jednostupňové planetárny reduktor jednotky sa typicky pohybujú v pomere 3:1 až 10:1; dvojstupňové konfigurácie to posúvajú na 3:1–100:1 bez výraznej straty účinnosti.

Vôľa: Číslo, ktoré definuje presnosť

Vôľa je voľná rotácia výstupného hriadeľa, keď je vstup fixovaný, vyjadrený v oblúkových minútach. Priamo obmedzuje opakovateľnosť polohovania – reduktor s vôľou 10 oblúkových minút nemôže podporovať systém vyžadujúci presnosť ±2 oblúkové minúty, bez ohľadu na to, aké je servo schopné.

Séria MKS má vôľu 3 oblúk-min , pevne ho umiestnite do vrstvy presnosti. Toto číslo sa dosahuje pomocou kuželíkových ložísk a presne brúsených ozubených kolies – nielen prísnejších tolerancií pri montáži. Tu záleží na výbere ložísk: kužeľové valčeky zvládajú kombinované radiálne a axiálne zaťaženie oveľa lepšie ako guľkové ložiská, a preto radiálna nosnosť MKS dosahuje 30 000 N a axiálna kapacita dosahuje 27 000 N .

Nosnosť – často ignorovaná, často fatálna

A planétový reduktor výstupný hriadeľ zriedka vidí čistý krútiaci moment. Pohony pastorkov, napnutie remeňa a zaťaženie namontované na konzolách vytvárajú radiálne sily. Ak tieto sily prekročia menovité radiálne zaťaženie ložiska, výstupné ložisko zlyhá dlho predtým, ako ozubené kolesá prejavia akékoľvek opotrebovanie.

Vždy vypočítajte skutočné radiálne a axiálne sily na výstupnom hriadeli – nielen krútiaci moment – ​​a porovnajte ich s hodnotami zaťaženia publikovanými výrobcom. Určenie reduktora na základe samotného krútiaceho momentu je jedným z najspoľahlivejších spôsobov, ako spôsobiť predčasné zlyhanie ložiska v teréne.

Priradenie série k vašej aplikácii

Rôzne skupiny produktov sa optimalizujú pre rôzne obmedzenia. Séria MK (MKS, MKT, MKB, MKEL, MKET) sa zameriava na vysoko presné aplikácie planétových reduktorov – robotika, zariadenia na lítiové batérie, rezanie laserom, výroba polovodičov – kde vôľa, tuhosť a nulový únik oleja sú nesporné. Séria MP (MPB, MPEB) je ekonomická rada so špirálovým prevodom optimalizovaná pre nízku hlučnosť a náklady, keď sa nevyžaduje presnosť ≤ 3 oblúkové minúty. Séria MKAT / MPAT pridáva pravouhlé kužeľové prevodové stupne pre usporiadanie, kde nie je možná koaxiálna montáž.

Poradie výberu by malo byť vždy v tomto poradí: definujte krútiaci moment (s prevádzkovým faktorom) → nastavte pomer (s kontrolou zotrvačnosti) → potvrďte stupeň vôle → overte radiálnu/axiálnu únosnosť → vyberte montážne rozhranie. Preskočenie akéhokoľvek kroku - alebo jeho vykonanie mimo poradia - je miesto, kde sa stávajú drahé chyby.

Ešte jedna kontrola: Tepelné hodnotenie

Reduktor mechanické menovitý krútiaci moment a jeho tepelný menovitý krútiaci moment sú rôzne čísla. Pri trvalom vysokom zaťažení sa teplo hromadí rýchlejšie, ako ho kryt dokáže rozptýliť. Beh za tepelnú hranicu degraduje mazivo a urýchľuje opotrebovanie ozubených kolies aj vtedy, keď samotné prevody nie sú mechanicky preťažené. Pri pracovných cykloch nad 60 % nepretržitého vždy overte limit tepelného krútiaceho momentu reduktora a potvrďte, že pokrýva vašu aplikáciu – nielen mechanickú špičku.

Kombinácia týchto kontrol – krútiaci moment so servisným faktorom, pomer s prispôsobením zotrvačnosti, stupeň vôle, nosnosť ložísk a tepelný výkon – je to, čo oddeľuje reduktor, ktorý vydrží desať rokov, od toho, na ktorý sa záruka vráti do troch mesiacov.