Hộp số hành tinh cho tự động hóa công nghiệp: 7 yếu tố hiệu suất chính

Trên giàn gắp và đặt, động cơ servo 750 W chạy ở tốc độ 3.000 vòng/phút phải cung cấp 25 đến 30 Nm tại trục đầu ra và dừng trong phạm vi 0,05 mm so với vị trí đã chỉ dẫn của nó, 90 lần một phút, ba ca một ngày. Biến tần cung cấp tốc độ và vòng điều khiển. Hộp số hành tinh được bắt vít vào mặt bích động cơ quyết định xem 0,05 mm đó vẫn là 0,05 mm sau 12 tháng sản xuất hay đã mở lên đến 0,4 mm.

Năm yếu tố hiệu suất quyết định kết quả: độ phản ứng ngược và độ cứng xoắn, mật độ mô-men xoắn được đo theo hệ số vận hành thực, tổn thất hiệu suất trên mỗi giai đoạn và lượng nhiệt mà nó tạo ra, tuổi thọ ổ trục đầu ra dưới tải trọng hướng tâm, gói bịt kín và bôi trơn phù hợp với môi trường nhà máy. Đánh giá sai hai trong số chúng trên bảng định cỡ và trục sẽ được thiết kế lại ngay tại xưởng thay vì trên giấy.

Shanghai SGR Heavy Industry Machinery Co., Ltd., hay còn gọi là SGR , chế tạo hộp số hành tinh, hộp số giun bao bọc kép và bộ giảm tốc kết hợp cho tự động hóa công nghiệp và máy móc hạng nặng, vì vậy các tiêu chí dưới đây được viết về những gì thực sự bị hỏng, mòn hoặc trôi trên dây chuyền đang chạy.

Hộp số hành tinh đóng góp gì cho trục tự động

Hộp số hành tinh nhân mô-men xoắn và phân chia tốc độ đầu vào bằng cách chia sẻ tải qua ba hoặc nhiều bánh răng hành tinh tiếp xúc với bánh răng mặt trời và bánh răng vành trong cùng một lúc, đồng thời lưới đồng thời truyền động mọi lợi thế và mọi bẫy định cỡ theo sau.

Hộp số hành tinh là một bộ giảm tốc đồng trục trong đó bánh răng mặt trời trung tâm dẫn động một số bánh răng hành tinh được gắn trên một giá đỡ quay; các hành tinh lăn bên trong một bánh răng vành, do đó tải trọng truyền được chia cho nhiều cặp răng thay vì một lưới duy nhất.

Ba hậu quả quan trọng trên trục tự động:

• Tỷ lệ trên mỗi giai đoạn dao động từ 3:1 đến khoảng 10:1, do đó, hai giai đoạn đạt khoảng 100:1 và ba giai đoạn đạt 1.000:1 trong vỏ ngắn hơn đơn vị xoắn ốc tương đương.
• Việc chia sẻ tải trọng trên ba đến năm bánh răng hành tinh làm giảm lực tác dụng lên từng cặp răng, điều này làm tăng mật độ mô-men xoắn và độ cứng xoắn, đồng thời giảm tiếng ồn mà thiết kế một lưới tạo ra.
• Trục đầu vào và đầu ra nằm trên cùng một đường tâm, do đó mặt bích của thiết bị được gắn trực tiếp vào mô tơ servo mà không cần di chuyển trục máy.

Những thuộc tính tương tự tạo ra các chế độ lỗi. Chỉ riêng một thiết bị có kích thước dựa trên mô-men xoắn trung bình sẽ làm răng hành tinh của nó bị lõm rất lâu trước khi ổ trục đầu ra đạt đến tuổi thọ định mức.

Phản ứng dữ dội và độ cứng xoắn: Yếu tố hiệu suất đầu tiên

Phản ứng ngược là góc phát được đo ở trục đầu ra khi đầu vào đảo hướng và chuyển thẳng thành lỗi định vị: 1 phút cung bằng khoảng 0,15 mm ở cánh tay 500 mm, 3 phút cung bằng 0,44 mm và 8 đến 12 arcmin của đơn vị công nghiệp đa năng bằng 1,16 mm trở lên.

ISO 1328-1:2013 xác định cấp độ chính xác của bánh răng từ 0 đến 12 và các bộ hành tinh cấp tự động hóa thường được cắt thành cấp 6 hoặc cấp 7, cho phép đảm bảo 3 phút cung mà không cần chạm tay vào từng bộ phận. Một bộ cấp 5 có thể được đặt hàng với giá 1 phút cung, với mức giá cao hơn và thời gian thực hiện dài hơn.

Độ cứng là nửa sau của cùng một thông số kỹ thuật. Phản ứng dữ dội cho bạn biết trục di chuyển bao xa trước khi đường dẫn tải bắt đầu; độ cứng xoắn, được tính bằng Nm trên cung phút, cho bạn biết nó lệch bao xa sau khi tác dụng tải trọng. Cả hai số đều nằm trên bảng lựa chọn và sự tương tác giữa chúng trên trục servo được kiểm tra trong bài đánh giá này về yếu tố quyết định phản ứng dữ dội trong định vị robot .

Mật độ mô-men xoắn, hệ số dịch vụ và lựa chọn tỷ lệ

Kích thước hộp số hành tinh theo mô-men xoắn cực đại thay vì mô-men xoắn danh nghĩa, bởi vì trục servo thường áp dụng 200% đến 300% mô-men xoắn định mức trong vài trăm mili giây trong quá trình tăng tốc và phanh. Xếp hạng chỉ bao gồm mô-men xoắn liên tục sẽ tạo ra các răng hành tinh trong năm đầu tiên của máy có chu kỳ cao.

Áp dụng hệ số dịch vụ ít nhất là 1,5 cho tự động hóa một ca và 2,0 cho nhiệm vụ 24/7, sau đó kiểm tra kết quả theo tỷ lệ bạn thực sự cần. Tỷ lệ, loại phản ứng ngược và số lượng giai đoạn không phải là những lựa chọn độc lập: việc thêm một giai đoạn để đạt tỷ lệ cao hơn sẽ tiêu tốn khoảng 3 điểm phần trăm hiệu suất và thêm phản ứng dữ dội ở mỗi lưới.

Hộp số hành tinh mô-men xoắn cao dòng N Xem lại thiết bị N Series này khi khớp hệ số dịch vụ, tỷ lệ, phản ứng ngược và số lượng giai đoạn trước khi xác nhận mô-men xoắn cực đại và tính toán nhiệm vụ ISO 6336. Xem sản phẩm →

Trong trường hợp chu kỳ làm việc bao gồm đảo chiều thường xuyên hoặc quán tính phản xạ cao, hãy xác nhận mômen xoắn cực đại, số chu kỳ cực đại mỗi giờ và hệ số an toàn chân răng và sườn răng được tính toán theo ISO 6336 trước khi ban hành lệnh.

Chu kỳ hiệu quả, nhiệt và nhiệm vụ

Mỗi giai đoạn hành tinh mất khoảng 2% đến 3% năng lượng truyền qua nó, do đó, thiết bị một giai đoạn mang lại khoảng 97%, hai giai đoạn khoảng 94% và ba giai đoạn khoảng 91%. Phần trăm còn thiếu không biến mất; nó rời khỏi vỏ dưới dạng nhiệt.

Xếp hạng nhiệt được trích dẫn ở một môi trường xung quanh xác định, thường là 40 độ và vị trí lắp đặt xác định. Một thiết bị đủ nhiệt trong không khí tĩnh có thể quá nóng bên trong vỏ kín và hệ số bảo trì cao hơn là cách khắc phục rẻ nhất: nó chọn kích thước khung tiếp theo, giúp tăng diện tích bức xạ trước khi tăng chi phí lên nhiều.

Tuổi thọ vòng bi đầu ra, tải trọng xuyên tâm và giao diện lắp đặt

Ổ trục đầu ra, không phải răng bánh răng, là bộ phận đầu tiên hết biên trên trục dẫn động bằng dây đai, dẫn động bằng xích hoặc bánh răng. Tuổi thọ ổ trục của danh mục được tính theo ISO 281 và thường được trích dẫn ở mức xếp hạng L10 là 20.000 giờ ở mức tải định mức, điểm mà tại đó 90% dân số sống sót trong thời gian đó.

Hộp số hành tinh mô-men xoắn cao gắn trên đế đồng trục N Series Hãy xem xét bộ phận gắn trên đế đồng trục này khi tuổi thọ ổ trục đầu ra, tải trọng vượt mức, tải trọng trục và số lần khởi động mỗi giờ chi phối trục được dẫn động. Xem sản phẩm →

Cung cấp cho nhà sản xuất ba con số: tải trọng hướng tâm và điểm tác dụng của nó dọc theo trục đầu ra, tải trọng trục và số lần khởi động mỗi giờ. Tải trọng quá mức tác dụng ra xa hơn 25 mm so với giả định có thể làm giảm một nửa tuổi thọ tính toán của ổ trục.

Môi trường, niêm phong và bôi trơn

Cấp bảo vệ và bôi trơn do nhà máy quyết định chứ không phải do trang danh mục. IP65 đến IEC 60529 là mức tối thiểu thực tế khi có hiện tượng rửa trôi, bụi hoặc mảnh kim loại.

• Các bộ phận được làm kín bằng mỡ suốt đời giúp loại bỏ việc thay dầu nhưng có giới hạn nhiệt liên tục thấp hơn so với các khung được bôi trơn bằng dầu có cùng kích thước.
• Các bộ phận bôi trơn bằng dầu chạy dầu bánh răng gốc khoáng hoặc tổng hợp theo tiêu chuẩn ISO VG 220 xử lý tốc độ cao hơn và hoạt động liên tục tốt hơn, nhưng lại phải trả giá bằng khoảng thời gian thay dầu.
• Các khu vực thực phẩm, dược phẩm và đóng gói thường chỉ định chất bôi trơn đã đăng ký NSF H1, phải được chọn trước khi lắp ráp thiết bị thay vì sau đó.
• Các nhiệt độ môi trường xung quanh cực đoan, dưới âm 10 hoặc trên 45 độ, sẽ thay đổi lựa chọn chất bôi trơn và có thể yêu cầu máy sưởi hoặc quạt.

Trình tự lựa chọn sáu bước cho máy móc tự động

Hãy ghép hộp số với chu trình làm việc theo sáu bước và ghi lại con số đằng sau mỗi bước để những thay đổi sau này có thể được đưa ra quyết định thay vì phỏng đoán.

Hộp số hành tinh cho các ứng dụng truyền động quay Sử dụng hộp số hành tinh này khi khớp các bước trong chu kỳ nhiệm vụ; nếu kiểm tra không thành công, hãy xem xét khung lớn hơn trước khi thay đổi sang tỷ lệ thấp hơn. Xem sản phẩm →

Nếu một bước không thành công, hãy tăng kích thước khung hình lên trước khi chuyển sang tỷ lệ thấp hơn; khung quá khổ có thể đảo ngược, tỷ lệ thu nhỏ thì không.

Phản ứng dữ dội, mật độ mô-men xoắn, hiệu suất, tuổi thọ vòng bi và độ kín là năm yếu tố phân biệt khả năng giữ hộp số hành tinh trong một thập kỷ với yếu tố trở thành chi tiết đơn hàng trong nhật ký bảo trì. Chỉ định cả năm đối với chu kỳ nhiệm vụ thực sự mất một buổi chiều; sửa chúng sau khi chạy thử sẽ tắt máy.