Kako izračunati omjer redukcije mjenjača i izlazni zakretni moment za pogonske sustave servo motora?

Odabrani omjer 1:10 bio je previsok za indeksno vrijeme od 0,8 sekundi, a okretni moment opterećenja bio je podcijenjen za otprilike 18 posto nakon što je uključena učinkovitost mjenjača. Servo motor koji dosegne ograničenje zakretnog momenta tijekom ubrzavanja isključit će pogon, smanjiti točnost pozicioniranja i pregrijati reduktor. Rješenje leži u discipliniranom slijedu izračuna koji pokriva omjer, okretni moment, učinkovitost i usklađivanje inercije prije nego što se preda narudžba.

Što znače omjer redukcije i izlazni zakretni moment u pogonskim sustavima servo motora

Omjer redukcije je kvocijent ulazne brzine servo motora podijeljen s izlaznom brzinom mjenjača, dok je izlazni okretni moment rotacijska sila dostupna na izlaznom vratilu nakon primjene multiplikacijskog učinka tog omjera i mehaničke učinkovitosti mjenjača.

Servo motor je uređaj velike brzine s malim zakretnim momentom, dok većina strojnih opterećenja zahtijeva kretanje male brzine s velikim zakretnim momentom. Mjenjač premošćuje taj jaz. Razumijevanje točnog odnosa između omjera i zakretnog momenta temelj je svake odluke o usklađivanju, jer određuje može li servo pogon ubrzati opterećenje unutar potrebnog vremena ciklusa bez prekoračenja svojih termalnih ili vršnih ograničenja struje.

Metoda u tri koraka za izračunavanje omjera redukcije

Da biste izračunali omjer redukcije za pogonski sustav servo motora, potrebne su vam tri vrijednosti: potrebna izlazna brzina iz vremena ciklusa, nazivna brzina servo motora i izlazni moment koji zahtijeva opterećenje.

Izračun izlaznog momenta nakon omjera redukcije

Nakon što je omjer redukcije fiksan, izračunajte raspoloživi izlazni zakretni moment množenjem kontinuiranog zakretnog momenta servo motora s omjerom i učinkovitošću mjenjača.

Faktor učinkovitosti je važan jer pretvara teoretski umnožak momenta u iskoristivi moment. Planetarni reduktor s učinkovitošću od 0,97 daje 3 posto više izlaznog momenta od reduktora s učinkovitošću od 0,94 pri istom omjeru, što može napraviti razliku u fazi ubrzanja koja traje 0,8 sekundi.

Odgovarajući servo motor i mjenjač: inercija, preciznost i zračnost

Izračun omjera samo je polovica problema dimenzioniranja. Servo motor također mora dinamički kontrolirati inerciju reflektiranog opterećenja, a zazor mjenjača mora ostati unutar tolerancije pozicioniranja stroja.

Neusklađenost inercije jedan je od čimbenika koji se najviše zanemaruje. Odražena inercija opterećenja na vratilu motora jednaka je inerciji opterećenja podijeljenom s kvadratom omjera redukcije. Za preciznu servo kontrolu preporučuje se omjer inercije rotora i opterećenja od 1:5 ili bolji. Niži omjer je prihvatljiv za sporije osi, ali viši omjer uzrokuje probleme s podešavanjem pojačanja i može izazvati oscilacije tijekom naglog usporavanja.

Automatizirane osi kojima je potreban visok zakretni moment i kompaktna instalacija imaju koristi od planetarnog reduktora serije AHB, koji pokriva omjere od 3:1 do 100:1 i zadržava zazor do 3 kutne minute. Proizvođači poput ZHEJIANG BEITTO TRANSMISSION TECHNOLOGY CO., LTD. (BEITTO) dizajn visoke učinkovitosti servo motor planetarni mjenjač jedinice za ove radne cikluse.

AHB reduktor planetarnog mjenjača s niskim zazorom i visokim zakretnim momentom Ovaj planetarni reduktor sa spiralnim zupčanikom pruža mali zazor ispod 3 kutne minute za precizno pozicioniranje i veliki zakretni moment u kompaktnim automatiziranim osovinama, s dizajnom prirubnice za univerzalnu montažu motora i rad bez održavanja. Pogledajte proizvod →

Za mehanizme za odabir i postavljanje i indeksiranje koji zahtijevaju najniži mogući zazor i tiho kretanje, fleksibilni reduktor zupčanika serije BSHF nudi raspon omjera od 50:1 do 160:1 s zazorom ispod 1 kutne minute.

Fleksibilni reduktor zupčanika serije BSHF sa šupljom osovinom Nudeći dizajn bez zazora i omjere od 50:1 do 160:1, ovaj lagani reduktor podržava mehanizme za odabir i postavljanje i indeksiranje s tihim kretanjem i velikim okretnim momentom u kompaktnom, koaksijalnom rasporedu. Pogledajte proizvod →

Tamo gdje se os gibanja mora okrenuti za 90 stupnjeva bez dodavanja zasebne kutije za kosinu, planetarni pogon serije ATR pod pravim kutom održava točnost omjera u kompaktnom otisku.

Reduktor brzine planetarnog pogona pod pravim kutom od 90 stupnjeva ATR Ovaj planetarni pogon pod pravim kutom omogućuje okret od 90 stupnjeva bez dodatnih kosih kutija, održavajući točnost omjera i visoku krutost sa konusnim valjkastim ležajevima, prikladnim za kompaktne osi gibanja. Pogledajte proizvod →

Uobičajene pogreške u dimenzioniranju koje kvare servo pogone

Četiri greške uzrok su većine isključenja zbog preopterećenja i kvarova pozicioniranja u pogonskim sustavima servo motora.

1. Zanemarujući faktor učinkovitosti: Samo množenje okretnog momenta motora s omjerom može podcijeniti zahtjev za okretnim momentom za 5 do 10 posto, što dovodi do premalih pogona koji se kvare pod opterećenjem.
2. Odabir omjera samo iz brzine: Omjer koji zadovoljava brzinu, ali zanemaruje reflektiranu inerciju, može uzrokovati oscilacije i neuspjehe ugađanja pojačanja.
3. Odabir pogrešne klase zazora: Reduktor od 10 lučnih minuta na sustavu za pozicioniranje od 0,01 mm nikada neće postići traženu točnost.
4. Predimenzioniranje reduktora: Reduktor ocijenjen znatno iznad momenta motora košta više, dodaje reflektiranu inerciju i smanjuje ukupnu učinkovitost sustava.

Kontrolni popis za brzi odabir za nabavu

Upotrijebite ovaj popis za provjeru prije naručivanja kako biste zaključali sustav servo pogona koji zadovoljava ciljeve brzine, momenta i točnosti bez rizika od preopterećenja.

Često postavljana pitanja o dimenzioniranju servo mjenjača

Koja je formula za omjer redukcije mjenjača?

Omjer redukcije = ulazna brzina motora podijeljena izlaznom brzinom mjenjača. Servo motor od 3000 RPM s mjenjačem 10:1 proizvodi 300 RPM na izlaznom vratilu.

Kako mogu izračunati okretni moment servo motora s mjenjačem?

Izlazni moment = moment motora x omjer redukcije x učinkovitost mjenjača. Servo motor od 5 Nm preko planetarnog reduktora 10:1 uz učinkovitost od 95 posto daje 47,5 Nm na izlaznom vratilu.

Kako odabrati pravi omjer redukcije za pogonski sustav servo motora?

Počnite s potrebnom izlaznom brzinom i izlaznim momentom, zatim izračunajte omjer iz brzine motora. Provjerite rezultirajući zakretni moment nakon primjene učinkovitosti i provjerite ostaje li omjer inercije unutar upotrebljivog raspona upravljanja servo pogona.

Koja je razlika između planetarnih i fleksibilnih reduktora za servo sustave?

Planetarni reduktori nude veću učinkovitost i gustoću zakretnog momenta, dok fleksibilni reduktori zupčanika pružaju manji zazor i glatkije kretanje pri niskim brzinama. Odaberite planetarni za nosivost i fleksibilni za preciznost ili uskladite reduktor s dominantnim zahtjevima osovine.