Высокоточный планетарный редуктор: 4 характеристики, определяющие производительность вашей машины

Роботизированная рука, которая не попадает в цель на 0,3 мм. Ось ЧПУ, которая выходит за пределы при реверсе. Лазерный резак, шов которого смещается после двух часов непрерывной работы. В каждом из этих случаев основная причина почти всегда одна: неправильный редуктор или правильно выбранный редуктор с неправильными характеристиками. Выбор высокоточный планетарный редуктор Это несложно, но требует, чтобы вы просмотрели несколько чисел, прежде чем переходить к чему-то еще.

Почему планетарная архитектура превосходит другие типы сокращения

Планетарные редукторы распределяют нагрузку одновременно на несколько планетарных шестерен. Это не просто элегантная инженерия — это имеет прямые, измеримые последствия. КПД каждой ступени обычно составляет от 95 % до 98 % по сравнению с 60–70 % для червячного привода с тем же передаточным числом. Плотность крутящего момента (выходной крутящий момент на единицу объема) выше, чем у любой традиционной конструкции с параллельным валом, что означает, что вы можете разместить больший крутящий момент в корпусе меньшего размера, не увеличивая массу движущейся оси.

В частности, для систем с сервоприводом компактная коаксиальная компоновка упрощает конструкцию машины. Вход и выход имеют одну и ту же центральную линию, что позволяет избежать головной боли при прокладке кабелей и сохранить короткий моментный рычаг. Эти структурные преимущества объясняют, почему планетарные редукторы стали выбором по умолчанию для применение высокоточных зубчатых редукторов в области робототехники, обработки полупроводников и прецизионных станков с ЧПУ.

4 характеристики, определяющие, подходит ли редуктор для вашего применения

1. Люфт

Люфт – это угловой свободный ход выходного вала, когда входной вал зафиксирован. Это единственное число, которое наиболее непосредственно ограничивает точность позиционирования вашей системы. Для общепромышленной автоматизации допустимым является люфт в диапазоне 5–10 угловых минут. Для соединений роботов, осей с ЧПУ и лазерных режущих головок требуется ≤ 3 угловых минут — характеристика, обеспечиваемая высокоточными планетарными редукторами серии MKS, которые достигают этого за счет точно отшлифованных шестерен и выходных каскадов с коническими роликовыми подшипниками.

2. Передаточное число

Выбор соотношения представляет собой расчет, состоящий из двух частей. Сначала определите выходную скорость, необходимую для вашего приложения, исходя из номинальной скорости двигателя. Во-вторых, умножьте номинальный крутящий момент двигателя на передаточное число и убедитесь, что результат ниже номинального выходного крутящего момента редуктора. Одноступенчатые планетарные агрегаты имеют передаточное отношение примерно от 3:1 до 10:1; двухступенчатые конструкции расширяют это соотношение до 100:1 или выше. Например, серия MKS предлагает передаточные числа от от 3:1 до 100:1 , охватывающий подавляющее большинство сервоприводов в одном семействе продуктов.

3. Выходной крутящий момент и радиальная/осевая нагрузка

Номинальный выходной крутящий момент — это постоянный крутящий момент, который редуктор может выдерживать при номинальной скорости без снижения срока его службы. Всегда проверяйте пиковый крутящий момент отдельно — события ускорения и аварийной остановки могут генерировать в два-три раза больший непрерывный крутящий момент. Не менее важны номинальные радиальные и осевые нагрузки, которые показывают, какое боковое усилие и осевое усилие может выдержать выходной подшипник. Например, серия MKS выдерживает радиальные нагрузки от 1700 Н до 30 000 Н и осевые нагрузки от 2300 Н до 27 000 Н в зависимости от размера рамы, при этом размеры рамы варьируются от 060 до 180, а выходные крутящие моменты варьируются в пределах 18–2400 Нм .

4. Тип подшипника

Выходной подшипник определяет жесткость и грузоподъемность гораздо больше, чем люди ожидают. Шариковые подшипники подходят для легких радиальных нагрузок и высокоскоростных применений. Конические роликоподшипники, используемые в прецизионных моделях MKS, выдерживают комбинированные радиальные и осевые нагрузки одновременно, что делает их правильным выбором везде, где выходной вал испытывает консольные силы, например, в рабочем органе руки робота или поворотном столе с прямым приводом.

Подбор правильной серии для вашей машины

Не для каждого применения требуется самый малый люфт или самый тяжелый выходной подшипник, а завышение спецификаций обходится так же дорого, как и занижение спецификации. Вот практический способ подумать о выборе семейства продуктов:

Устройства MKS совместимы с серводвигателями любой марки по всему миру благодаря системе фланцевых переходников AD. Внутренние сальники полностью исключают утечку, что является критически важным требованием для пищевой, фармацевтической и полупроводниковой промышленности. В тех случаях, когда передача крутящего момента под прямым углом неизбежна, серия MKAT с полым валом прокладывает кабели или пневматические линии прямо через центр редуктора, что является значительным преимуществом для многоосных роботов.

Контрольный список предварительного выбора, который вы можете использовать сегодня

Прежде чем запросить ценовое предложение или загрузить каталог, ответьте на эти шесть вопросов:

1. Какова требуемая выходная скорость (об/мин) и постоянный выходной крутящий момент (Нм)?
2. Каков максимальный крутящий момент во время ускорения или аварийной остановки (обычно 2–3 раза непрерывно)?
3. Какие радиальные и осевые силы будут действовать на выходной вал?
4. Какой люфт способна компенсировать система управления приложением — или механический люфт должен быть нулевым?
5. Требуется коаксиальный (линейный) или прямоугольный выход?
6. Существуют ли ограничения, связанные с окружающей средой: чистые помещения, пищевая безопасность, экстремальные температуры, степень защиты IP?

Имея эти ответы на руках, становится легко определить правильный размер и серию рамы. Для более подробного ознакомления с параметрами технических характеристик и сравнения серий в руководстве по выбору планетарного редуктора, охватывающем характеристики, серии и точность, рассматриваются крайние случаи, включая многоступенчатые комбинации и запросы нестандартных передаточных чисел.

Правый планетарный редуктор не только снижает скорость. Он определяет потолок точности всей вашей системы движения. Выбор правильных характеристик с самого начала исключает доработку, повторную калибровку и незапланированные простои, возникающие из-за несоответствия коробки передач той работе, которую она выполняет.