산업 자동화용 유성 기어박스: 7가지 핵심 성능 요소

픽 앤 플레이스 갠트리에서 3,000rpm으로 작동하는 750W 서보 모터는 출력 샤프트에서 25~30Nm를 전달하고 학습된 위치에서 0.05mm 이내에서 분당 90회, 하루 3교대로 멈춰야 합니다. 드라이브는 속도와 제어 루프를 제공합니다. 모터 플랜지에 볼트로 고정된 유성 기어박스는 생산 12개월 후에도 0.05mm가 여전히 0.05mm인지 아니면 최대 0.4mm까지 열렸는지 결정합니다.

결과를 결정하는 5가지 성능 요소는 백래시 및 비틀림 강성, 실제 서비스 요소에 대해 측정된 토크 밀도, 단계당 효율 손실 및 생성되는 열, 방사형 하중 하의 출력 베어링 수명, 공장 환경에 맞는 밀봉 및 윤활 패키지입니다. 사이징 시트에서 두 개를 잘못 판단하면 축이 종이 대신 작업 현장에서 다시 엔지니어링됩니다.

상하이 SGR 중공업 기계 유한 회사, 알려진 SGR , 산업 자동화 및 중장비를 위한 유성 기어박스, 이중 포위 웜 기어박스 및 복합 감속기를 제작하므로 아래 기준은 주행 라인에서 실제로 고장나거나 마모되거나 표류하는 것에 대해 작성되었습니다.

유성 기어박스가 자동화된 축에 기여하는 것

유성 기어박스는 선 기어와 내부 링 기어에 동시에 접촉하는 3개 이상의 유성 기어에 부하를 공유함으로써 토크를 늘리고 입력 속도를 나눕니다. 동시 메시는 그에 따른 모든 이점과 모든 크기 조정 함정을 구동합니다.

유성 기어박스는 중앙 태양 기어가 회전 캐리어에 장착된 여러 유성 기어를 구동하는 동축 감속기입니다. 행성은 링 기어 내부에서 회전하므로 전달된 하중은 단일 메시 대신 여러 톱니 쌍으로 나누어집니다.

자동화된 축에서는 세 가지 결과가 중요합니다.

• 스테이지당 비율은 3:1에서 약 10:1까지이므로 비슷한 나선형 유닛보다 짧은 하우징에서 2개의 스테이지는 대략 100:1에 도달하고 3개의 스테이지는 1,000:1에 도달합니다.
• 3~5개의 유성 기어에 걸친 부하 공유는 각 톱니 쌍의 힘을 낮추어 토크 밀도와 비틀림 강성을 높이고 단일 메시 설계에서 발생하는 소음을 줄입니다.
• 입력 및 출력 샤프트가 동일한 중심선에 위치하므로 기계 축을 움직이지 않고 장치 플랜지가 서보 모터에 직접 장착됩니다.

동일한 속성이 실패 모드를 생성합니다. 평균 토크만으로 크기가 지정된 장치는 출력 베어링이 정격 수명에 도달하기 훨씬 전에 행성 톱니를 움푹 패게 됩니다.

백래시 및 비틀림 강성: 첫 번째 성능 요소

백래시는 입력이 방향을 바꿀 때 출력 샤프트에서 측정된 각도 유격이며 직선을 위치 오류로 변환합니다. 1arcmin은 500mm 암에서 약 0.15mm에 해당하고 3arcmin은 0.44mm에 해당하며 범용 산업용 장치의 8~12arcmin은 1.16mm 이상에 해당합니다.

ISO 1328-1:2013은 기어 정확도 등급을 0~12로 정의하고 자동화 등급 유성 세트는 일반적으로 등급 6 또는 등급 7로 절단되어 모든 장치를 수동으로 랩핑하지 않고도 3 arcmin을 보장할 수 있습니다. 5등급 세트는 프리미엄 가격과 더 긴 리드 타임으로 1armin으로 주문할 수 있습니다.

강성은 동일한 사양의 후반입니다. 백래시는 하중 경로가 맞물리기 전에 축이 얼마나 멀리 이동하는지 알려줍니다. Nm/arcmin으로 표시되는 비틀림 강성은 하중이 가해지면 비틀림 강성이 얼마나 변하는지 알려줍니다. 두 숫자 모두 선택 시트에 속하며 서보 축에서 둘 사이의 상호 작용은 이번 리뷰에서 검토됩니다. 로봇 포지셔닝의 백래시 결정 요인 .

토크 밀도, 서비스 팩터 및 비율 선택

서보 축은 일반적으로 가속 및 제동 중에 수백 밀리초 동안 정격 토크의 200% ~ 300%를 적용하므로 공칭 토크가 아닌 최대 토크에 따라 유성 기어박스 크기를 조정합니다. 지속적인 토크만 다루는 등급은 고주기 기계의 첫 해에 행성 톱니를 움푹 패게 할 것입니다.

단일 교대 자동화의 경우 최소 1.5, 24/7 근무의 경우 2.0 이상의 서비스 계수를 적용한 다음 실제로 필요한 비율과 비교하여 결과를 확인하십시오. 비율, 백래시 클래스 및 스테이지 수는 독립적인 선택이 아닙니다. 더 높은 비율에 도달하기 위해 스테이지를 추가하면 효율성이 약 3% 포인트 높아지고 모든 메시에 백래시가 추가됩니다.

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듀티 사이클에 빈번한 역회전 또는 높은 반사 관성이 포함되는 경우 주문이 취소되기 전에 ISO 6336에 따라 계산된 피크 토크, 시간당 피크 사이클 수, 톱니 루트 및 측면 안전 계수를 확인하십시오.

효율성, 열 및 듀티 사이클

각 유성 스테이지는 이를 통과하는 전력의 약 2% ~ 3%를 잃으므로 단일 스테이지 장치는 약 97%, 2단 장치는 약 94%, 3단 장치는 약 91%를 반환합니다. 누락된 비율은 사라지지 않습니다. 그것은 열로 주택을 떠납니다.

열 등급은 정의된 주변 온도(일반적으로 40도)와 정의된 장착 위치에서 인용됩니다. 정지 공기에서 열적으로 적합한 장치는 밀봉된 인클로저 내부에서 과열될 수 있으며, 서비스 요소가 높을수록 비용이 크게 증가하기 전에 다음 프레임 크기를 선택하여 방사 영역을 늘립니다.

출력 베어링 수명, 방사형 하중 및 장착 인터페이스

기어 톱니가 아닌 출력 베어링은 벨트 구동, 체인 구동 또는 피니언 구동 축에서 여유가 부족한 첫 번째 구성요소입니다. 카탈로그 베어링 수명은 ISO 281에 따라 계산되며 일반적으로 정격 부하에서 20,000시간의 L10 등급으로 표시됩니다. 이는 인구의 90%가 해당 기간 동안 생존하는 지점입니다.

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제조업체에 세 가지 숫자, 즉 반경방향 하중과 출력 샤프트를 따라 적용되는 지점, 축방향 하중 및 시간당 시작 횟수를 제공합니다. 예상보다 25mm 더 멀리 적용된 오버행 하중은 계산된 베어링 수명을 절반으로 줄일 수 있습니다.

환경, 밀봉 및 윤활

보호 등급과 윤활은 카탈로그 페이지가 아닌 공장에서 결정합니다. IEC 60529에 대한 IP65는 세척, 먼지 또는 금속 미세분이 존재하는 경우 실제 최소값입니다.

• 평생 그리스로 밀봉된 장치는 오일 교환을 제거하지만 동일한 크기의 오일 윤활 프레임보다 연속 열 한계가 더 낮습니다.
• ISO VG 220에 맞는 광유 또는 합성 기어 오일을 사용하는 오일 윤활 장치는 오일 교환 간격을 희생하면서 더 높은 속도와 지속적인 작동을 더 잘 처리합니다.
• 식품, 제약 및 포장 분야에서는 일반적으로 NSF H1 등록 윤활유를 지정하며, 이는 장치 조립 후가 아닌 조립 전에 선택해야 합니다.
• 영하 10도 이하 또는 45도 이상의 극한의 주변 환경에서는 윤활제 선택이 변경되며 히터나 팬이 필요할 수 있습니다.

자동화 기계를 위한 6단계 선택 순서

기어박스를 6단계의 듀티 사이클과 일치시키고 각 단계 뒤의 숫자를 기록하여 나중에 변경 사항을 추측이 아닌 결정으로 추적할 수 있습니다.

선회 드라이브 애플리케이션용 유성 기어박스 듀티 사이클 단계를 일치시킬 때 이 유성 기어박스를 사용하십시오. 검사에 실패하면 더 낮은 비율로 변경하기 전에 더 큰 프레임을 고려하십시오. 제품보기 →

단계가 실패하면 더 낮은 비율로 이동하기 전에 프레임 크기를 높이세요. 프레임을 너무 크게 만드는 것은 되돌릴 수 있지만 비율을 줄이는 것은 되돌릴 수 없습니다.

백래시, 토크 밀도, 효율성, 베어링 수명 및 밀봉은 유지 관리 로그의 항목이 되는 공차와 10년 동안 유지되는 유성 기어박스 공차를 구분하는 5가지 요소입니다. 실제 듀티 사이클에 대해 5개를 모두 지정하는 데는 오후가 걸립니다. 시운전 후 수정하려면 시스템을 종료해야 합니다.