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低壓伺服電機(jī)作為AGV電機(jī)使用較廣泛的類型之一,除了AGV電機(jī)本體,其連接器的選擇對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性也至關(guān)重要。
AGV電機(jī)連接器的好與不好,能夠直接影響AGV設(shè)備的使用,所以想要選擇一款好的AGV電機(jī)連接器,可以參考以下幾個(gè)方面:
一、電氣性能
連接器的電氣性能主要包括:極限電流、接觸電阻、絕緣電阻和抗電強(qiáng)度等。如:連接大功率AGV電機(jī)時(shí),需留意連接器的極限電流。
二、機(jī)械性能
連接器機(jī)械性能包括拔插力、機(jī)械防呆等。機(jī)械防呆對(duì)直流系統(tǒng)非常重要,一旦插反,會(huì)對(duì)電路造成不可逆的損傷!
三、接線方式
接線方式是指連接器的接觸對(duì)電纜的連接方式。合理選擇端接方式和正確使用端接技術(shù),也是使用和選擇連接器的一個(gè)重要方面。最常見(jiàn)的有焊接、壓接。相對(duì)于焊接,優(yōu)質(zhì)的AGV電機(jī)連接器應(yīng)采用壓接的接線方式,能夠使連接器產(chǎn)品得到較好的機(jī)械強(qiáng)度和電連續(xù)性,承受更惡劣的環(huán)境條件。也比傳統(tǒng)焊接方式更加適用于AGV電機(jī)這類移動(dòng)設(shè)備中。
四、環(huán)境性能
連接器環(huán)境性能主要包括:耐溫、耐濕、耐鹽霧、振動(dòng)、沖擊等。根據(jù)具體的應(yīng)用環(huán)境選擇。如應(yīng)用環(huán)境較為潮濕時(shí),對(duì)于連接器的耐濕、耐鹽霧要求就高,避免連接器的金屬觸點(diǎn)被銹蝕。所以,選擇對(duì)應(yīng)環(huán)境性能的AGV電機(jī)連接器尤為重要!
五、安裝方式與外形
連接器的外形千變?nèi)f化,用戶主要是從直形、彎形、電線或電纜的外徑及與外殼的固定要求、體積、重量、是否需連接金屬軟管等方面加以選擇,對(duì)在面板上使用的連接器還要從美觀、造型、顏色等方面加以選擇。
AGV電機(jī)種類繁多,應(yīng)用領(lǐng)域繁多,配套連接器要結(jié)合實(shí)際的情況來(lái)選擇。北京和利時(shí)電機(jī)憑借多年伺服電機(jī)研發(fā)和使用經(jīng)驗(yàn),根據(jù)AGV行業(yè)需求,綜合考慮各種AGV電機(jī)的使用細(xì)節(jié),配套了各種連接器的電機(jī)出線和轉(zhuǎn)接電纜。我們會(huì)一如既往,緊跟市場(chǎng)需求,為合作伙伴提供快捷、全方位、多領(lǐng)域的運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品和解決方案,為行業(yè)用戶創(chuàng)造更大價(jià)值!
由北京和利時(shí)電機(jī)自主研發(fā)的伺服電動(dòng)輪,是外轉(zhuǎn)子低壓伺服電機(jī)及輪胎一體化設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。伺服電動(dòng)輪也被稱為伺服輪轂電機(jī),是低壓伺服電機(jī)的變形,具有伺服電機(jī)高響應(yīng)速度,高定位精度的特性,可替代AGV小車中傳統(tǒng)的“電機(jī)+減速器+輪胎”的結(jié)構(gòu),不再需要額外的減速器和外輪,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小巧,安裝方便。因此,越來(lái)越多的AGV驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用“伺服電動(dòng)輪(伺服輪轂電機(jī))+從動(dòng)輪”的方式。除了低壓伺服電機(jī)的伺服特性為AGV的高精度自主平穩(wěn)運(yùn)行保駕護(hù)航外,輪胎材質(zhì)的選擇也很重要。
目前和利時(shí)電機(jī)伺服電動(dòng)輪使用的輪胎主要有兩種材質(zhì):橡膠和聚氨酯。那么,橡膠輪胎和聚氨酯輪胎在AGV電機(jī)的應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)各有哪些?各適用于哪些應(yīng)用呢?
一、緩沖性能
輪胎的緩沖能力與其材料硬度有關(guān),輪胎越硬,吸收沖擊的能力越低,緩沖性能越差。橡膠輪胎胎面較軟,緩沖性能較強(qiáng),而聚氨酯輪胎比較硬,緩沖性能較差。所有橡膠輪胎伺服電動(dòng)輪的AGV既可以在室內(nèi)作業(yè),也可以在室外道路行駛,滿足多種使用環(huán)境。相比之下,聚氨酯輪胎只局限于應(yīng)用在室內(nèi)運(yùn)行的AGV。
二、承載能力
聚氨酯輪胎的承載能力大約是橡膠輪胎的2倍。正是因?yàn)檫@一點(diǎn),高載重AGV的輪轂伺服電機(jī)一般使用聚氨酯輪胎。
三、耐磨性能
橡膠輪胎在行駛過(guò)程中,與路面接觸發(fā)生常規(guī)磨損時(shí),通常會(huì)從胎面磨掉碎屑、發(fā)生磨蝕磨耗、卷曲磨耗等。聚氨酯材料比較堅(jiān)韌,能夠經(jīng)受得起粗糙路面的磨損,產(chǎn)生碎屑的情況遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于橡膠輪胎。聚氨酯的使用壽命大概是橡膠的4-5倍,耐磨性也是橡膠的2倍。由此,使用聚氨酯輪胎,可減少更換輪胎次數(shù)和由此帶來(lái)的工時(shí)損失。
四、輪胎顏色
聚氨酯制作的輪胎可呈現(xiàn)黃色或紅色等多種顏色,因此聚氨酯輪胎可以定制顏色,以符合整機(jī)配色設(shè)計(jì)。我們見(jiàn)到橡膠輪胎多是黑色的,這是因?yàn)橹谱鬏喬サ南鹉z要堅(jiān)固耐用且兼顧耐磨性能,而這些都是單純的橡膠所不具備的。為了避免橡膠輪胎在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)爆胎、打滑等情況,在制造過(guò)程中,需要給輪胎加入一種叫做“炭黑”的物質(zhì)。正是在橡膠中加入了這種炭黑物質(zhì)才讓橡膠輪胎變成黑色。
五、運(yùn)行痕跡
聚氨酯材料的基本化學(xué)構(gòu)成決定了聚氨酯輪胎不會(huì)在地面留下印跡,即使是色彩鮮艷的輪胎,也不會(huì)在地面留下任何著色劑的痕跡。而橡膠輪胎磨損后,作為橡膠配合劑的炭黑會(huì)“灑落”在地面上,而地面與輪胎的摩擦也會(huì)軟化橡膠,使其附著于地面產(chǎn)生運(yùn)行痕跡。
六、性價(jià)比
由于原材料的差異,橡膠輪胎比聚氨酯輪胎便宜25%-50%。聚氨酯輪胎價(jià)格雖然比橡膠輪胎高,但其使用壽命比橡膠輪胎高,性價(jià)比優(yōu)勢(shì)明顯。
七、內(nèi)生熱問(wèn)題
如果說(shuō)聚氨酯有一個(gè)致命的弱點(diǎn),那就是生熱。聚氨酯輪胎無(wú)法將內(nèi)部產(chǎn)生的熱量快速傳導(dǎo)到外部,其正常工作溫度上限一般是80℃-90℃,溫度升高后,聚氨酯材料的耐疲勞性和耐屈撓性等動(dòng)態(tài)物理性能明顯下降,導(dǎo)致輪胎早期損壞。
綜上,聚氨酯輪胎在承載能力、耐磨等性能方面具有明顯優(yōu)勢(shì),適用于在室內(nèi)作業(yè)的高負(fù)載、節(jié)能、工作環(huán)境要求潔凈無(wú)痕、或工作地面濕滑等條件下的AGV。橡膠輪胎則憑借緩沖性能強(qiáng)、附著力大等優(yōu)勢(shì),應(yīng)用于室內(nèi)外均可作業(yè)的低負(fù)載、要求非常穩(wěn)定運(yùn)行效果的AGV搬運(yùn)小車。
伺服電動(dòng)輪(伺服輪轂電機(jī))對(duì)于AGV搬運(yùn)機(jī)器人和各種服務(wù)機(jī)器人的高精度平穩(wěn)運(yùn)行至關(guān)重要,北京和利時(shí)電機(jī)作為伺服電動(dòng)輪的供應(yīng)商,會(huì)持續(xù)關(guān)注產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝,不斷提升完善,為搬運(yùn)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人行業(yè)提供更優(yōu)化更豐富的選擇。
隨著AGV的廣泛應(yīng)用,其配套產(chǎn)品也越來(lái)越規(guī)范。低壓電機(jī)作為將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的核心部件,其性能參數(shù)直接決定整車的動(dòng)力性和安全性,在AGV小車中發(fā)揮著重要作用。AGV電機(jī)主要有4種類型:直流有刷電機(jī)、直流無(wú)刷電機(jī)、直流伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)。采用的供電電源通常為DC24V、DC36V、DC48V。我們需要根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景要求,選用合適類型的AGV電機(jī)。
電機(jī)種類 | 優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) | 使用場(chǎng)景 |
直流有刷電機(jī) | 啟動(dòng)快,制動(dòng)及時(shí),平滑調(diào)速范圍大,控制電路簡(jiǎn)單 | 因?yàn)殡娝⒑蛽Q向器的存在,容易產(chǎn)生火花,特定場(chǎng)合容易產(chǎn)生危險(xiǎn);因?yàn)槲锪夏Σ粒褂脡勖婚L(zhǎng),需要后期維護(hù) | 控制簡(jiǎn)單,對(duì)使用壽命沒(méi)有要求、成本苛刻的場(chǎng)合。 |
直流無(wú)刷電機(jī) | 高效率、低能耗、低噪音、超長(zhǎng)壽命、高可靠性,免維護(hù) | 控制相對(duì)復(fù)雜一點(diǎn),需要專用的控制器,速度精度不高 | 對(duì)精度沒(méi)有要求的場(chǎng)合 |
低壓伺服電機(jī) | 效率高、響應(yīng)快、轉(zhuǎn)動(dòng)平滑、力矩穩(wěn)定、運(yùn)行噪聲小,能運(yùn)行在速度模式和位置模式 | 控制復(fù)雜,價(jià)格相對(duì)高 | 對(duì)速度和位置精度要求高的場(chǎng)合 |
步進(jìn)電機(jī) | 低轉(zhuǎn)速,大扭矩,速度和位置精度高 | 沒(méi)有過(guò)載能力,響應(yīng)慢 | 對(duì)速度和位置精度有一定要求的場(chǎng)合 |
對(duì)于AGV電機(jī)的選擇,用戶可以從出法點(diǎn)、側(cè)重點(diǎn)來(lái)考慮進(jìn)而選擇合適的電機(jī)。如果AGV側(cè)重于實(shí)現(xiàn)速度或位置的精準(zhǔn)控制,就用低壓伺服電機(jī);如果AGV對(duì)調(diào)速精度要求不高,可以用無(wú)刷電機(jī)。
和利時(shí)電機(jī)自主研發(fā)的低壓伺服電機(jī)、低壓伺服一體機(jī)自推出后便獲得了移動(dòng)機(jī)器人廠商的青睞,目前已大批量應(yīng)用于倉(cāng)儲(chǔ)AGV、物流AGV、各種AMR、堆高機(jī)、建筑機(jī)器人等各種自主移動(dòng)設(shè)備中。
和利時(shí)電機(jī)公司依托多年研發(fā)伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器的技術(shù)基礎(chǔ),推出的低壓伺服電機(jī)和低壓伺服驅(qū)動(dòng)器備受AGV/AMR用戶好評(píng)。近兩年,應(yīng)服務(wù)機(jī)器人行業(yè)需求,推出了“小體積、經(jīng)濟(jì)型”低壓伺服電動(dòng)輪(也稱為低壓伺服輪轂)系統(tǒng),包含二合一低壓伺服驅(qū)動(dòng)器DS20230E和8030系列伺服電動(dòng)輪。
低壓伺服驅(qū)動(dòng)器DS20230E采用第三代DSP平臺(tái),利用TMU、FPU、FDIV的強(qiáng)大性能,可對(duì)伺服電動(dòng)輪的位置、速度和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行精確控制。在硬件上,該低壓伺服驅(qū)動(dòng)器采用了小體積功率器件,精簡(jiǎn)了輸入輸出端口,并將控制板、功率板兩層PCB板整合為一層,使得驅(qū)動(dòng)器體積大幅度縮小,成本降低。
電機(jī)及外輪設(shè)計(jì)一體化的8030系列伺服電動(dòng)輪是低壓伺服電機(jī)的完美變形,具有低壓伺服電機(jī)高精度、高響應(yīng)速度等優(yōu)良特性,不需要減速裝置,安裝方便,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)大幅度提升了小車底盤的空間利用率。除此之外,該低壓伺服電動(dòng)輪低速性能好、可快速制動(dòng)保障系統(tǒng)安全、靜音滿足環(huán)境噪音要求、省電設(shè)計(jì)使得整機(jī)超長(zhǎng)待機(jī)可持續(xù)工作、內(nèi)置溫度傳感器等多重保護(hù)機(jī)制、載重能力強(qiáng),兩輪差速結(jié)構(gòu)載重可至60Kg。
和利時(shí)電機(jī)推出低壓伺服電動(dòng)輪和二合一低壓伺服驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成的系統(tǒng),已廣泛應(yīng)用于消毒機(jī)器人、送餐機(jī)器人、巡檢機(jī)器人、盤點(diǎn)機(jī)器人、引導(dǎo)機(jī)器人、小型清潔機(jī)器人等對(duì)設(shè)備體積要求較高的各類服務(wù)機(jī)器人場(chǎng)合。我們將一如既往,力求持續(xù)創(chuàng)新,為AGV/AMR、服務(wù)機(jī)器人等自主移動(dòng)行業(yè)提供更多低壓伺服產(chǎn)品。
步進(jìn)電機(jī)是一種離散運(yùn)動(dòng)的裝置,它和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有著本質(zhì)的聯(lián)系。在目前國(guó)內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中,步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛。隨著全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn),交流伺服電機(jī)也越來(lái)越多地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢(shì),運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中大多采用步進(jìn)電機(jī)或全數(shù)字式交流伺服電機(jī)作為執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。雖然兩者在控制方式上相似(脈沖串和方向信號(hào)),但在使用性能和應(yīng)用場(chǎng)合上存在著較大的差異?,F(xiàn)就二者的使用性能作一比較。
一、控制精度不同
兩相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為3.6°、1.8°,五相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為0.72°、0.36°。也有一些高性能的步進(jìn)電機(jī)步距角更小,如北京和利時(shí)電機(jī)技術(shù)有限公司(原四通電機(jī))生產(chǎn)的一種用于慢走絲機(jī)床的步進(jìn)電機(jī),其步距角為0.09°;三相混合式步進(jìn)電機(jī)其步距角可通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置為0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°等等,兼容了兩相和五相混合式步進(jìn)電機(jī)的步距角。
交流伺服電機(jī)的控制精度由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。以某進(jìn)口品牌電機(jī)為例,有標(biāo)準(zhǔn)2500線編碼器的電機(jī),由于驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù),其脈沖當(dāng)量為360°/10000=0.036°;而對(duì)于帶17位編碼器的電機(jī)而言,驅(qū)動(dòng)器每接收217=131072個(gè)脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一圈,即其脈沖當(dāng)量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進(jìn)電機(jī)的脈沖當(dāng)量的1/655。
二、低頻特性不同
步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)易出現(xiàn)低頻振動(dòng)現(xiàn)象。振動(dòng)頻率與負(fù)載情況和驅(qū)動(dòng)器性能有關(guān),一般認(rèn)為振動(dòng)頻率為電機(jī)空載起跳頻率的一半。這種由步進(jìn)電機(jī)的工作原理所決定的低頻振動(dòng)現(xiàn)象對(duì)于機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)非常不利。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)工作在低速時(shí),一般應(yīng)采用阻尼技術(shù)來(lái)克服低頻振動(dòng)現(xiàn)象,比如在電機(jī)上加阻尼器,或驅(qū)動(dòng)器上采用細(xì)分技術(shù)等。
交流伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn),即使在低速時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能,可涵蓋機(jī)械的剛性不足,并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機(jī)能(FFT),可檢測(cè)出機(jī)械的共振點(diǎn),便于系統(tǒng)調(diào)整。
三、矩頻特性不同
步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降,且在較高轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)急劇下降,所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在300~600RPM。交流伺服電機(jī)為恒力矩輸出,即在其額定轉(zhuǎn)速(一般為2000RPM或3000RPM)以內(nèi),都能輸出額定轉(zhuǎn)矩,在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸出。
四、過(guò)載能力不同
步進(jìn)電機(jī)一般不具有過(guò)載能力。交流伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過(guò)載能力。以森創(chuàng)交流伺服系統(tǒng)為例,它具有速度過(guò)載和轉(zhuǎn)矩過(guò)載能力。其最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的三倍,可用于克服慣性負(fù)載在啟動(dòng)瞬間的慣性力矩。步進(jìn)電機(jī)因?yàn)闆](méi)有這種過(guò)載能力,在選型時(shí)為了克服這種慣性力矩,往往需要選取較大轉(zhuǎn)矩的電機(jī),而機(jī)器在正常工作期間又不需要那么大的轉(zhuǎn)矩,便出現(xiàn)了力矩浪費(fèi)的現(xiàn)象。
五、運(yùn)行性能不同
步進(jìn)電機(jī)的控制為開(kāi)環(huán)控制,啟動(dòng)頻率過(guò)高或負(fù)載過(guò)大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象,停止時(shí)轉(zhuǎn)速過(guò)高易出現(xiàn)過(guò)沖的現(xiàn)象,所以為保證其控制精度,應(yīng)處理好升、降速問(wèn)題。交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為閉環(huán)控制,驅(qū)動(dòng)器可直接對(duì)電機(jī)編碼器反饋信號(hào)進(jìn)行采樣,內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán),一般不會(huì)出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的丟步或過(guò)沖的現(xiàn)象,控制性能更為可靠。
六、速度響應(yīng)性能不同
步進(jìn)電機(jī)從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速(一般為每分鐘幾百轉(zhuǎn))需要200~400毫秒。交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好,以某品牌400W交流伺服電機(jī)為例,從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速3000RPM僅需幾毫秒,可用于要求快速啟停的控制場(chǎng)合。
綜上所述,交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)。但在一些要求不高的場(chǎng)合也經(jīng)常用步進(jìn)電機(jī)來(lái)做執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。所以,在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素,選用適當(dāng)?shù)目刂齐姍C(jī)。
在減速機(jī)家族中,行星減速機(jī)以其體積小(與電機(jī)直徑基本同),傳動(dòng)效率高(85~90%),減速范圍廣(1:3~100),精度高(回差小)等諸多優(yōu)點(diǎn),而被廣泛應(yīng)用于伺服、步進(jìn)、直流無(wú)刷等控制電機(jī)(后稱驅(qū)動(dòng)電機(jī))的傳動(dòng)系統(tǒng)中。在保證精密傳動(dòng)的前提下,可以降低轉(zhuǎn)速﹑增大扭矩和降低負(fù)載與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比。但在實(shí)際使用中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)因安裝不當(dāng)導(dǎo)致的故障,減速機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)斷軸就是主要故障類型之一。對(duì)斷軸機(jī)理的分析有利于廣大客戶了解如何正確安裝行星減速機(jī),更好地發(fā)揮行星減速機(jī)的作用。
一、 不同心出現(xiàn)的斷軸問(wèn)題
有的用戶在設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后,驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸斷了。為什么驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸會(huì)扭斷?當(dāng)我們仔細(xì)觀查驅(qū)動(dòng)電機(jī)折斷的輸出軸橫斷面,會(huì)發(fā)現(xiàn)橫斷面的外圈較明亮,而越向軸心處斷面顏色越暗,最后到軸心處是折斷的痕跡(點(diǎn)狀痕)。這一現(xiàn)象大多是驅(qū)動(dòng)電機(jī)與減速機(jī)裝配時(shí)兩者的不同心所致。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速機(jī)間裝配同心度保證得較好時(shí),驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸所承受的僅僅是轉(zhuǎn)動(dòng)力(扭矩),運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也會(huì)很平順,沒(méi)有脈動(dòng)感。而在不同心時(shí),驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸還要承受來(lái)自于減速機(jī)輸入端的徑向力(彎矩)。這個(gè)徑向力的作用將會(huì)使驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸被迫彎曲,而且彎曲的方向會(huì)隨著輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)不斷變化。如果同心度的誤差較大時(shí),該徑向力使電機(jī)輸出軸局部溫度升高,其金屬結(jié)構(gòu)不斷被破壞,最終將導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸因局部疲勞而折斷。兩者同心度的誤差越大時(shí),驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸折斷的時(shí)間越短。在驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸折斷的同時(shí),減速機(jī)輸入端同樣也會(huì)承受來(lái)自于驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸方面的徑向力,如果這個(gè)徑向力超出減速機(jī)輸入端所能承受的最大徑向負(fù)荷的話,其結(jié)果也將導(dǎo)致減速機(jī)輸入端產(chǎn)生變形甚至斷裂或輸入端支撐軸承損壞。因此,在裝配時(shí)保證同心度至關(guān)重要!
從裝配工藝上分析,如果驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸和減速機(jī)輸入端同心,那么驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸面和減速機(jī)輸入端孔面間就會(huì)很吻合,它們的接觸面緊緊相貼,沒(méi)有徑向力和變形空間。而裝配時(shí)如果不同心,那么接觸面之間就會(huì)不吻合或有間隙,就有徑向力并給變形提供了空間。
同樣,減速機(jī)的輸出軸也有折斷或彎曲現(xiàn)象發(fā)生,其原因與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的斷軸原因相同。但減速機(jī)的出力是驅(qū)動(dòng)電機(jī)出力和減速比之積,相對(duì)于電機(jī)來(lái)講出力更大,故減速機(jī)輸出軸更易被折斷。因此,用戶在使用減速機(jī)時(shí),對(duì)其輸出端裝配時(shí)同心度的保證更應(yīng)十分注意!
二、減速機(jī)出力太小出現(xiàn)的斷軸問(wèn)題
如果不是驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸斷,而是減速機(jī)的輸出軸折斷,除了減速機(jī)輸出端裝配同心度不好的原因以外,還會(huì)有以下幾點(diǎn)可能的原因。
首先,錯(cuò)誤的選型致使所配減速機(jī)出力不夠。有些用戶在選型時(shí),誤認(rèn)為只要所選減速機(jī)的額定輸出扭矩滿足工作要求就可以了,其實(shí)不然。一是所配驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定輸出扭矩乘上速比,得到的數(shù)值原則上要小于減速機(jī)產(chǎn)品樣本提供的相應(yīng)額定輸出扭矩;二是同時(shí)還要考慮其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的過(guò)載能力及實(shí)際應(yīng)用中所需最大工作扭矩。理論上,用戶所需最大工作扭矩一定要小于減速機(jī)額定輸出扭矩的 2 倍。尤其是有些應(yīng)用場(chǎng)合必須嚴(yán)格遵守這一準(zhǔn)則,這不僅是對(duì)減速機(jī)內(nèi)部齒輪和軸系的保護(hù),更主要的是避免減速機(jī)的輸出軸被扭斷。如果沒(méi)有考慮到這些因素,一旦設(shè)備安裝有問(wèn)題,減速機(jī)的輸出軸被負(fù)載卡住,這時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的過(guò)載能力依然會(huì)使其不斷加大出力,直到減速機(jī)的輸出軸所承受的力超過(guò)其最大輸出扭矩,軸就會(huì)扭斷。如果減速機(jī)額定輸出扭矩有一定的裕量,那么扭斷輸出軸的槽糕情況就會(huì)避免。
其次,在加速和減速的過(guò)程中,減速機(jī)輸出軸所承受瞬間的沖擊扭矩如果超過(guò)了其額定輸出扭矩的 2 倍,并且這種加速和減速又過(guò)于頻繁,那么最終也會(huì)使減速機(jī)斷軸。如果有這種情況出現(xiàn),應(yīng)仔細(xì)計(jì)算考慮加大扭矩裕量。
三、減速機(jī)的正確安裝
正確的安裝、使用和維護(hù)減速機(jī),是保證機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。因此,在您安裝行星減速機(jī)時(shí),請(qǐng)務(wù)必嚴(yán)格按照下面的安裝順序,認(rèn)真地裝配。
第一步:安裝前應(yīng)確認(rèn)電機(jī)和減速機(jī)是否完好無(wú)損,并且嚴(yán)格檢查驅(qū)動(dòng)電機(jī)與減速機(jī)相連接的各部位尺寸是否匹配。這里指的是驅(qū)動(dòng)電機(jī)法蘭的定位凸臺(tái)和軸徑與減速機(jī)法蘭的定位凹槽和孔徑間的尺寸及配合公差;擦拭處理配合表面的污物與毛刺。
第二步:旋下減速機(jī)法蘭側(cè)面的工藝孔上的螺堵,旋動(dòng)減速機(jī)的輸入端,使抱緊內(nèi)六角螺釘帽與工藝孔對(duì)齊,插入內(nèi)六角工具旋松抱緊內(nèi)六角螺釘。
第三步:手持驅(qū)動(dòng)電機(jī),使其軸上之鍵槽與減速機(jī)輸入端孔抱緊螺釘垂直,將驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸插入減速機(jī)輸入端孔。插入時(shí)必須保證兩者同心度一致和二側(cè)法蘭平行。如同心度不一致或二側(cè)法蘭不平行必須查明原因。另外,在安裝時(shí),嚴(yán)禁用錘擊,即可以防止錘擊的軸向力或徑向力過(guò)大損壞兩者軸承,又可以通過(guò)裝配手感來(lái)判斷兩者配合是否合適。判斷兩者配合同心度和法蘭平行的方法為:兩者相互插入后,兩者法蘭基本貼緊,縫隙一致。
第四步:為保證兩者法蘭連接受力均勻,先將驅(qū)動(dòng)電機(jī)緊固螺釘任意旋上,但不要旋緊;然后按對(duì)角位置逐漸旋緊四個(gè)緊固螺釘;最后旋緊減速機(jī)輸入端孔抱緊螺釘。一定要先旋緊驅(qū)動(dòng)電機(jī)緊固螺釘后再旋緊減速機(jī)輸入端孔抱緊螺釘。
注意:減速機(jī)與機(jī)械設(shè)備間的正確安裝類同于減速機(jī)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)間的正確安裝。關(guān)鍵是要必須保證減速機(jī)輸出軸與所驅(qū)動(dòng)部分輸入軸同心度的一致。
四、結(jié)論
隨著控制電機(jī)應(yīng)用的不斷深入發(fā)展,行星減速機(jī)在運(yùn)動(dòng)控制傳動(dòng)領(lǐng)域中的應(yīng)用也會(huì)越來(lái)越多。希望您在使用之前確保正確的安裝行星減速機(jī),為您的設(shè)備帶來(lái)運(yùn)行的可靠與安全上的保障!