Ako vypočítať redukčný pomer prevodovky a výstup krútiaceho momentu pre systémy pohonu servomotorov?

Zvolený pomer 1:10 bol príliš vysoký na 0,8-sekundový indexový čas a záťažový krútiaci moment bol po započítaní účinnosti prevodovky podhodnotený zhruba o 18 percent. Servomotor, ktorý počas akcelerácie dosiahne limit krútiaceho momentu, vypne pohon, zníži presnosť polohovania a prehreje reduktor. Riešenie spočíva v disciplinovanej postupnosti výpočtov, ktorá pokrýva pomer, krútiaci moment, účinnosť a zotrvačné prispôsobenie pred zadaním objednávky.

Čo znamená redukčný pomer a krútiaci moment v systémoch pohonu servomotorov

Redukčný pomer je podiel vstupnej rýchlosti servomotora vydelenej výstupnou rýchlosťou prevodovky, zatiaľ čo výstupný krútiaci moment je rotačná sila dostupná na výstupnom hriadeli po použití multiplikačného efektu tohto pomeru a mechanickej účinnosti prevodovky.

Servomotor je vysokorýchlostné zariadenie s nízkym krútiacim momentom, zatiaľ čo väčšina záťaží stroja vyžaduje pohyb s nízkou rýchlosťou a vysokým krútiacim momentom. Prevodovka premosťuje túto medzeru. Pochopenie presného vzťahu medzi pomerom a krútiacim momentom je základom každého rozhodnutia o zhode, pretože určuje, či servopohon dokáže zrýchliť záťaž v rámci požadovaného času cyklu bez prekročenia svojich tepelných limitov alebo limitov špičkového prúdu.

Trojkroková metóda na výpočet redukčného pomeru

Na výpočet redukčného pomeru pre systém pohonu servomotora potrebujete tri hodnoty: požadované výstupné otáčky z doby cyklu, menovité otáčky servomotora a výstupný krútiaci moment požadovaný záťažou.

Výpočet krútiaceho momentu po redukčnom pomere

Po zafixovaní redukčného pomeru vypočítajte dostupný krútiaci moment vynásobením trvalého krútiaceho momentu servomotora pomerom a účinnosťou prevodovky.

Faktor účinnosti je dôležitý, pretože premieňa teoretické násobenie krútiaceho momentu na využiteľný krútiaci moment. Planétový reduktor s účinnosťou 0,97 poskytuje o 3 percentá väčší výstupný krútiaci moment ako reduktor s účinnosťou 0,94 pri rovnakom pomere, čo môže znamenať rozdiel vo fáze zrýchlenia, ktorá trvá 0,8 sekundy.

Zodpovedajúce servomotoru a prevodovke: zotrvačnosť, presnosť a vôľa

Výpočet pomeru je len polovicou problému dimenzovania. Servomotor musí tiež dynamicky riadiť zotrvačnosť odrazeného zaťaženia a vôľa prevodovky musí zostať v tolerancii polohy stroja.

Nesúlad zotrvačnosti je jedným z najviac prehliadaných faktorov. Odrazená zotrvačnosť zaťaženia na hriadeli motora sa rovná zotrvačnosti zaťaženia delenej druhou mocninou redukčného pomeru. Pre presné riadenie servomotora sa odporúča pomer zotrvačnosti rotora k záťaži 1:5 alebo lepší. Nižší pomer je prijateľný pre pomalšie osi, ale vyšší pomer spôsobuje problémy s ladením zisku a môže spustiť osciláciu pri rýchlom spomalení.

Automatizačné osi, ktoré vyžadujú vysoký krútiaci moment a kompaktnú inštaláciu, ťažia z planétovej redukcie série AHB, ktorá pokrýva pomery od 3:1 do 100:1 a udržiava vôľu do 3 uhlových minút. Výrobcovia ako ZHEJIANG BEITTO TRANSMISSION TECHNOLOGY CO., LTD. (BEITTO) dizajn s vysokou účinnosťou planétová prevodovka so servomotorom jednotiek pre tieto pracovné cykly.

Redukcia planétovej prevodovky AHB s nízkou vôľou a vysokým krútiacim momentom Tento planétový reduktor so špirálovým prevodom poskytuje nízku vôľu pod 3 oblúkové minúty pre presné polohovanie a vysoký krútiaci moment v kompaktných automatizačných osiach, s dizajnom príruby pre univerzálnu montáž motora a bezúdržbovú prevádzku. Zobraziť produkt →

Pre vyberacie a umiestňovacie a indexovacie mechanizmy, ktoré vyžadujú najnižšiu možnú vôľu a tichý pohyb, ponúka flexibilný reduktor série BSHF rozsah pomeru od 50:1 do 160:1 s vôľou pod 1 oblúkovú minútu.

Flexibilná prevodovka série BSHF s dutým hriadeľom Tento ľahký reduktor ponúka dizajn bez vôle a pomery od 50:1 do 160:1, podporuje vyberacie a umiestňovacie a indexovacie mechanizmy s tichým pohybom a vysokým krútiacim momentom v kompaktnom, koaxiálnom usporiadaní. Zobraziť produkt →

Tam, kde sa os pohybu musí otáčať o 90 stupňov bez pridania samostatnej skosenej skrinky, pravouhlý planetárny pohon série ATR zachováva presnosť pomeru pri kompaktnom pôdoryse.

Pravouhlý 90-stupňový planétový reduktor rýchlosti pohonu ATR Tento pravouhlý planétový pohon poskytuje otočenie o 90 stupňov bez dodatočných skosených skríň, zachováva presnosť pomeru a vysokú tuhosť s kuželíkovými ložiskami, vhodnými pre kompaktné pohybové osi. Zobraziť produkt →

Bežné chyby dimenzovania, ktoré porušujú servopohony

Štyri chyby zodpovedajú za väčšinu výpadkov preťaženia a porúch polohovania v systémoch pohonu servomotorov.

1. Ignorovanie faktora účinnosti: Násobenie krútiaceho momentu motora samotným pomerom môže podhodnotiť požiadavku na krútiaci moment o 5 až 10 percent, čo vedie k poddimenzovaným pohonom, ktoré sa spúšťajú pri zaťažení.
2. Výber pomeru len z rýchlosti: Pomer, ktorý vyhovuje rýchlosti, ale ignoruje odrazenú zotrvačnosť, môže spôsobiť osciláciu a zlyhanie ladenia zisku.
3. Výber nesprávnej triedy vôle: Redukcia 10 uhlových minút na 0,01 mm polohovacom systéme nikdy nesplní požadovanú presnosť.
4. Predimenzovanie reduktora: Reduktor vysoko nad krútiacim momentom motora stojí viac, pridáva odrazenú zotrvačnosť a znižuje celkovú účinnosť systému.

Kontrolný zoznam rýchleho výberu pre obstarávanie

Pred zadaním objednávky použite tento kontrolný zoznam na uzamknutie systému servopohonu, ktorý spĺňa ciele rýchlosti, krútiaceho momentu a presnosti bez rizika preťaženia.

Často kladené otázky o veľkosti servoprevodovky

Aký je vzorec pre redukčný pomer prevodovky?

Redukčný pomer = vstupné otáčky motora delené výstupnými otáčkami prevodovky. Servomotor s rýchlosťou 3000 otáčok za minútu s prevodovkou 10:1 produkuje 300 otáčok za minútu na výstupnom hriadeli.

Ako vypočítam krútiaci moment servomotora s prevodovkou?

Výstup krútiaceho momentu = krútiaci moment motora x redukčný pomer x účinnosť prevodovky. 5 Nm servomotor cez planétový reduktor 10:1 s 95-percentnou účinnosťou dodáva 47,5 Nm na výstupnom hriadeli.

Ako si vyberiem správny redukčný pomer pre systém pohonu servomotora?

Začnite s požadovanými výstupnými otáčkami a výstupným krútiacim momentom, potom vypočítajte pomer z otáčok motora. Po použití účinnosti overte výsledný krútiaci moment a skontrolujte, či pomer zotrvačnosti zostáva v použiteľnom rozsahu riadenia servopohonu.

Aký je rozdiel medzi planétovými a flexibilnými reduktormi pre servosystémy?

Planétové reduktory ponúkajú vyššiu účinnosť a hustotu krútiaceho momentu, zatiaľ čo flexibilné reduktory poskytujú nižšiu vôľu a hladší pohyb pri nízkej rýchlosti. Vyberte si planétový pre nosnosť a flexibilný pre presnosť alebo prispôsobte redukciu dominantnej požiadavke osi.