一、減速比概念:即減速裝置的傳動(dòng)比,是傳動(dòng)比的一種,是指減速機(jī)構(gòu)中瞬時(shí)輸入速度與輸出速 度的比值,用符號(hào)“i”表示。如輸入轉(zhuǎn)速為1500r/min,輸出轉(zhuǎn)速為25r/min,那么其減速比則為:i=60:1。一般的減速機(jī)構(gòu)減速比標(biāo)注都是實(shí)際減速比,但有些特殊減速機(jī)如擺線減速機(jī)或者諧波減速機(jī)等有時(shí)候用舍入法取整,且不要分母,如實(shí)際減速比可能為28.13,而標(biāo)注時(shí)一般標(biāo)注28。
1、定義計(jì)算方法:減速比=輸入轉(zhuǎn)速÷輸出轉(zhuǎn)速。
2、通用計(jì)算方法:減速比=使用扭矩÷9550÷電機(jī)功率×電機(jī)功率輸入轉(zhuǎn)數(shù)÷使用系數(shù)。
3、齒輪系計(jì)算方法:減速比=從動(dòng)齒輪齒數(shù)÷主動(dòng)齒輪齒數(shù)(如果是多級(jí)齒輪減速,那么將所有相嚙合的一對(duì)齒輪組的從動(dòng)輪齒數(shù)÷主動(dòng)輪齒數(shù),然后將得到的結(jié)果相乘即可。
4、皮帶、鏈條及摩擦輪減速比計(jì)算方法:減速比=從動(dòng)輪直徑÷主動(dòng)輪直徑。
三、電機(jī)扭矩的概念:電機(jī)扭矩即電動(dòng)機(jī)的輸出扭矩,為電動(dòng)機(jī)的基本參數(shù)之一。單位為N.M(牛. 米)。
四、電機(jī)輸出扭矩與電機(jī)轉(zhuǎn)速、功率的關(guān)系。
1、公式:T=9550P/n 此公式為工程上常用的:扭矩;功率;轉(zhuǎn)速三者關(guān)系的計(jì)算公式。
式中:T--扭矩;9550--常數(shù)(不必追究其來源);P--電機(jī)的功率(KW);n--輸出的轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)
注:需要注意的是:若通過減速機(jī)計(jì)算扭矩時(shí),要考慮齒輪傳動(dòng)效率損失的因素。
2、伺服電機(jī)扭矩計(jì)算公式:T=F*R*減速比。例子:帶動(dòng)100kg的物體,R=50mm,減速比為:1:50, 求伺服電機(jī)的扭矩?答案:100x9.8(重力加速度)x0.05x0.02=1.98N.M
1、速比 速比=電機(jī)輸出轉(zhuǎn)數(shù)÷減速機(jī)輸出轉(zhuǎn)數(shù) ("速比"也稱"傳動(dòng)比")
2、知道電機(jī)功率和速比及使用系數(shù),求減速機(jī)扭矩如下公式:減速機(jī)扭矩=9550×電機(jī)功率÷電機(jī)功率輸入轉(zhuǎn)數(shù)×速比×使用系數(shù)
3、知道扭矩和減速機(jī)輸出轉(zhuǎn)數(shù)及使用系數(shù),求減速機(jī)所需配電機(jī)功率如下公式:
電機(jī)功率=扭矩÷9550×電機(jī)功率輸入轉(zhuǎn)數(shù)÷速比÷使用系數(shù)
速比=電機(jī)輸出轉(zhuǎn)數(shù)÷減速機(jī)輸出轉(zhuǎn)數(shù) ("速比"也稱"傳動(dòng)比")
1.知道電機(jī)功率和速比及使用系數(shù),求減速機(jī)扭矩如下公式: 減速機(jī)扭矩=9550×電機(jī)功率÷電機(jī)功率輸入轉(zhuǎn)數(shù)×速比×使用系數(shù)
2.知道扭矩和減速機(jī)輸出轉(zhuǎn)數(shù)及使用系數(shù),求減速機(jī)所需配電機(jī)功率如下公式: 電機(jī)功率=扭矩÷9550×電機(jī)功率輸入轉(zhuǎn)數(shù)÷速比÷使用系數(shù)
減速機(jī)是一種相對(duì)精密的機(jī)械,使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速,增加轉(zhuǎn)矩。(注:減速機(jī)扭矩計(jì)算公式) 它的種類繁多,型號(hào)各異,不同種類有不同的用途。種類繁多,按照傳動(dòng)類型可分為齒輪減速機(jī);蝸桿減速機(jī);和行星齒輪減速機(jī);按照傳動(dòng)級(jí)數(shù)不同可分為單級(jí)和多級(jí)減速機(jī);按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速機(jī)、圓錐齒輪減速機(jī)和圓錐-圓柱齒輪減速機(jī);按照傳動(dòng)的布置形式又可分為展開式、分流式和同軸式減速機(jī)。以下是常用的減速機(jī)分類: 1、擺線減速機(jī) 2、硬齒面圓柱齒輪減速器 3、行星齒輪減速機(jī) 4、軟齒面減速機(jī) 5、三環(huán)減速機(jī) 6、起重機(jī)減速機(jī) 7、蝸桿減速機(jī) 8、軸裝式硬齒面減速機(jī) 9、無極調(diào)速機(jī) 渦輪蝸桿減速機(jī)的主要特點(diǎn)是具有反向自鎖功能,可以有較大的減速比,輸入軸和輸出軸不在同一軸線上,也不在同一平面上。但是一般體積較大,傳動(dòng)效率不高,精度不高。諧波減速機(jī)的諧波傳動(dòng)是利用柔性元件可控的彈性變形來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的,體積不大、精度很高,但缺點(diǎn)是柔輪壽命有限、不耐沖擊,剛性與金屬件相比較差。輸入轉(zhuǎn)速不能太高。行星其 點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較緊湊,回程間隙小、精度較高,使用壽命很長(zhǎng),額定輸出扭矩可以做的很大。但價(jià)格略貴。
蝸輪蝸桿減速機(jī)是一種結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)比大,在一定條件下具有自鎖功能的傳動(dòng)機(jī)械。其中中空軸式蝸齒減速機(jī)不僅具有以上特點(diǎn),而且安裝方便、結(jié)構(gòu)合理,得到越來越廣泛的應(yīng)用。它是在蝸輪蝸桿減速器輸入端加裝一個(gè)斜齒輪減速器,構(gòu)成的多級(jí)減速器可獲得非常低的輸出速度,比單級(jí)蝸輪減速機(jī)具有更高的效率,而且振動(dòng)小、噪聲及能耗低。
一、常見問題及其原因
1.減速機(jī)發(fā)熱和漏油。為了提高效率,蝸輪減速機(jī)一般均采用有色金屬做蝸輪,蝸桿則采用較硬的鋼材。由于是滑動(dòng)摩擦傳動(dòng),運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生較多的熱量,使減速機(jī)各零件和密封之間熱膨脹產(chǎn)生差異,從而在各配合面形成間隙,潤(rùn)滑油液由于溫度的升高變稀,易造成泄漏。
造成這種情況的原因主要有四點(diǎn),
一是材質(zhì)的搭配不合理;
三是潤(rùn)滑油添加量的選擇不正確;
四是裝配質(zhì)量和使用環(huán)境差。
2.蝸輪磨損。
蝸輪一般采用錫青銅,配對(duì)的蝸桿材料用45鋼淬硬至hrc4555,或40cr淬硬hrc5055后經(jīng)蝸桿磨床磨削至粗糙度ra0.8μm。減速機(jī)正常運(yùn)行時(shí)磨損很慢,某些減速機(jī)可以使用10年以上。如果磨損速度較快,就要考慮選型是否正確,是否超負(fù)荷運(yùn)行,以及蝸輪蝸桿的材質(zhì)、裝配質(zhì)量或使用環(huán)境等原因。
3.傳動(dòng)小斜齒輪磨損。一般發(fā)生在立式安裝的減速機(jī)上,主要與潤(rùn)滑油的添加量和油品種有關(guān)。立式安裝時(shí),很容易造成潤(rùn)滑油量不足,減速機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),電機(jī)和減速機(jī)間傳動(dòng)齒輪油流失,齒輪得不到應(yīng)有的潤(rùn)滑保護(hù)。減速機(jī)啟動(dòng)時(shí),齒輪由于得不到有效潤(rùn)滑導(dǎo)致機(jī)械磨損甚至損壞。
4.蝸桿軸承損壞。發(fā)生故障時(shí),即使減速箱密封良好,還是經(jīng)常發(fā)現(xiàn)減速機(jī)內(nèi)的齒輪油被乳化,軸承生銹、腐蝕、損壞。這是因?yàn)?a title="減速機(jī)" href="http://m.shockcare.cn/index.php?ac=search&at=taglist&tagkey=%E5%87%8F%E9%80%9F%E6%9C%BA" target="_blank">減速機(jī)在運(yùn)行一段時(shí)間后,齒輪油溫度升高又冷卻后產(chǎn)生的凝結(jié)水與水混合。當(dāng)然,也與軸承質(zhì)量及裝配工藝密切相關(guān)。
二、解決方法
1.保證裝配質(zhì)量??少?gòu)買或自制一些專用工具,拆卸和安裝減速機(jī)部件時(shí),盡量避免用錘子等其他工具敲擊;更換齒輪、蝸輪蝸桿時(shí),盡量選用原廠配件和成對(duì)更換;裝配輸出軸時(shí),要注意公差配合;要使用防粘劑或紅丹油保護(hù)空心軸,防止磨損生銹或配合面積垢,維修時(shí)難拆卸。
2.潤(rùn)滑油和添加劑的選用。蝸齒減速機(jī)一般選用220#齒輪油,對(duì)重負(fù)荷、啟動(dòng)頻繁、使用環(huán)境較差的減速機(jī),可選用一些潤(rùn)滑油添加劑,使減速機(jī)在停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)齒輪油依然附著在齒輪表面,形成保護(hù)膜,防止重負(fù)荷、低速、高轉(zhuǎn)矩和啟動(dòng)時(shí)金屬間的直接接觸。添加劑中含有密封圈調(diào)節(jié)劑和抗漏劑,使密封圈保持柔軟和彈性,有效減少潤(rùn)滑油泄漏。
3.減速機(jī)安裝位置的選擇。位置允許的情況下,盡量不采用立式安裝。立式安裝時(shí),潤(rùn)滑油的添加量要比水平安裝多很多,易造成減速機(jī)發(fā)熱和漏油。
4.建立潤(rùn)滑維護(hù)制度??筛鶕?jù)潤(rùn)滑工作“五定”原則對(duì)減速機(jī)進(jìn)行維護(hù),做到每一臺(tái)減速機(jī)都有責(zé)任人定期檢查,發(fā)現(xiàn)溫升明顯,超過40℃或油溫超過80℃,油的質(zhì)量下降或油中發(fā)現(xiàn)較多的銅粉以及產(chǎn)生不正常的噪聲等現(xiàn)象時(shí),要立即停止使用,及時(shí)檢修,排除故障,更換潤(rùn)滑油。加油時(shí),要注意油量,保證減速機(jī)得到正確 的潤(rùn)滑。
電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)矩(英文為torque ) 使機(jī)械元件轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩稱為轉(zhuǎn)動(dòng)力矩,簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)矩。機(jī)械元件在轉(zhuǎn)矩作用下都會(huì)產(chǎn)生一定程度的扭轉(zhuǎn)變形,故轉(zhuǎn)矩有時(shí)又稱為扭矩。轉(zhuǎn)矩是各種工作機(jī)械傳動(dòng)軸的基本載荷形式,與動(dòng)力機(jī)械的工作能力、能源消耗、效率、運(yùn)轉(zhuǎn)壽命及安全性能等因素緊密聯(lián)系,轉(zhuǎn)矩的測(cè)量對(duì)傳動(dòng)軸載荷的確定與控制、傳動(dòng)系統(tǒng)工作零件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)以及原動(dòng)機(jī)容量的選擇等都具有重要的意義。此外,轉(zhuǎn)矩與功率的關(guān)系T=9549P/n電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩表示額定條件下電機(jī)軸端輸出轉(zhuǎn)矩。
轉(zhuǎn)矩等于力與力臂或力偶臂的乘積,在 單位制(SI)中,轉(zhuǎn)矩的計(jì)量單位為牛頓?米(N?m),工程技術(shù)中也曾用過公斤力?米等作為轉(zhuǎn)矩的計(jì)量單位。電機(jī)軸端輸出轉(zhuǎn)矩等于轉(zhuǎn)子輸出的機(jī)械功率除以轉(zhuǎn)子的機(jī)械角速度。
直流電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式TK=9.55KeIK 。
三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩公式為:
S R2
M=C U12 公式 [2 ]
R22+(S X20)2
C:為常數(shù)同電機(jī)本身的特性有關(guān);
U1 :輸入電壓 ;
R2 :轉(zhuǎn)子電阻;
X20 :轉(zhuǎn)子漏感抗;
S:轉(zhuǎn)差率
可以知道M∝U12 轉(zhuǎn)矩與電源電壓的平方成正比,設(shè)正常輸入電壓時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為M2 ,電壓下降使電磁轉(zhuǎn)矩M下降很多;由于M2不變,所以M小于M2平衡關(guān)系受到破壞,導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的下降,轉(zhuǎn)差率S上升;它又引起轉(zhuǎn)子電壓平衡方程式的變化,使轉(zhuǎn)子電流I2上升。也就是定子電流I1隨之增加(由變壓器關(guān)系可以知道);同時(shí)I2增加也是電動(dòng)機(jī)軸上送出的轉(zhuǎn)矩M又回升,直到與M2相等為止。這時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速又趨于新的穩(wěn)定值。
轉(zhuǎn)矩的類型
轉(zhuǎn)矩可分為靜態(tài)轉(zhuǎn)矩和動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩。
靜態(tài)轉(zhuǎn)矩是值不隨時(shí)間變化或變化很小、很緩慢的轉(zhuǎn)矩,包括靜止轉(zhuǎn)矩、恒定轉(zhuǎn)矩、緩變轉(zhuǎn)矩和微脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
靜止轉(zhuǎn)矩的值為常數(shù),傳動(dòng)軸不旋轉(zhuǎn);
恒定轉(zhuǎn)矩的值為常數(shù),但傳動(dòng)軸以勻速旋轉(zhuǎn),如電機(jī)穩(wěn)定工作時(shí)的轉(zhuǎn)矩;
緩變轉(zhuǎn)矩的值隨時(shí)間緩慢變化,但在短時(shí)間內(nèi)可認(rèn)為轉(zhuǎn)矩值是不變的;
微脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩的瞬時(shí)值有幅度不大的脈動(dòng)變化。
動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩是值隨時(shí)間變化很大的轉(zhuǎn)矩,包括振動(dòng)轉(zhuǎn)矩、過渡轉(zhuǎn)矩和隨機(jī)轉(zhuǎn)矩三種。振動(dòng)轉(zhuǎn)矩的值是周期性波動(dòng)的;過渡轉(zhuǎn)矩是機(jī)械從一種工況轉(zhuǎn)換到另一種工況時(shí)的轉(zhuǎn)矩變化過程;隨機(jī)轉(zhuǎn)矩是一種不確定的、變化無規(guī)律的轉(zhuǎn)矩。
根據(jù)轉(zhuǎn)矩的不同情況,可以采取不同的轉(zhuǎn)矩測(cè)量方法。
同樣
平衡方程式中:功率的單位(kW);轉(zhuǎn)速的單位(r/min);轉(zhuǎn)矩的單位(N.m);9550是計(jì)算系數(shù)。