机械课程设计二级减速器心得(机械设计及自动化专业中减速机的作用)

对于自动生产线的设计而言,减速机是一个必不可少的功能部件,当然减速机有很多种,应用的范围也非常的广泛,但我们在这里主要介绍的是减速机在自动生产线中的应用和选择,这种减速机的特点是外形相对较小,传递的扭矩相对较低,传动精度较高,使用环境要求较高,维护要求也相对较高。我们先来一个理性的认识,上个图片给大家见一见它的庐山真面目。

1、 减速机在自动生产线中的作用

1) 降低驱动系统中的最终转速,换句话说就是提高伺服电机在使用过程中的转速,让电机的日常使用尽量接近其额定转速运行,这样不仅可以让伺服电机比较恒定的输出扭矩,提供更高的定位精度,也可以最大限度的保证电机的使用效率和使用寿命,我们来举个例子,如果你的机械手用伺服电机加齿轮齿条的传动方式,齿轮的直径我们选择D=72mm,在伺服电机额定转速3000r/min的时候,那么机械手的运行速度S=2∏r*3000/1000=678m/min,这个速度太快了,我们根本就用不了这么快的速度,例如我们通常只能用到100 m/min的速度,那就意味着伺服电机必须一直恒定在440r/min的转速,而这个转速的输出特性对于电机来说是不好的,离额定转速太远了,那怎么办呢?我们减速,选择一个1:7的减速机,那100m/min的运行速度要求的时候,伺服电机刚好在3000r/min左右,这样就可以让伺服电机在额定转速下工作运行,这才是最佳的匹配方式。

同时我们在旋转减速机的时候,为了成本的考虑是可以采用转接法兰盘的形式的,例如你选择的是90的伺服电机,但是你计算受力后发现,60的减速机可以也可以满足,那也没有问题,那就在60的减速机上做一个法兰盘来对接90的伺服电机就可以了,但是厂家也有他们自己的一些生产考虑,并不是说什么型号都可以这样接的,参考一下下面这个选择表格。

机械课程设计二级减速器心得(机械设计及自动化专业中减速机的作用)(1)

看到了吗,因为考虑到扭矩的大小和结构刚性等问题,有的减速机比值是没有的,例如42型的减速机没有60比以上的,为什么呢?那是因为这个扭矩放得太大了,减速机内的行星齿轮的强度无法满足这样的扭矩输出,所以在这比值上是没有货的。

同时我们也来看一下,如何读懂减速机选择的各种参数。

机械课程设计二级减速器心得(机械设计及自动化专业中减速机的作用)(2)

从这个减速机的示意图纸我们可以看出来,减速机与伺服电机配合的位置没有标注尺寸,那是因为这个位置都是厂家故意留下来没有做完的,要等待

客户把伺服电机选择好后,再将伺服电机的对接尺寸以图纸的方式发给减速机供应商,供应商再按客户的要求把后面部分按图纸加工好才能发货,当然很多厂家也会一定的标准库存,但是这个对今天的非标市场来说也是一种冒险的行为,因为你不知道客户是否会按标准的来选, 有可能,有的库存一年都没有买出去过一台,所以当你要选择一个减速机的时候,你一定要把握好采购的周期,因为很有可能你选择的是没有现货的。这是在现实设计中的一个诀窍。

再来看一个很多人都会忽略的地方,这个地方厂家也不会主动跟你说的,那就是减速比,你看到的样本上的所谓比值都是简化版的,其实很多比值不是整 数比值的,这跟减速机的结构有关系,例如齿轮的计算等等。我们来看一个真正的减速比。

机械课程设计二级减速器心得(机械设计及自动化专业中减速机的作用)(3)

看到了吗,你选择的1:6比值,真实的比值其实是1:5.8,这个很重要,在机械手运行速度和位置点设置的时候就有用了,否则你输入的控制脉冲数量对应的传动距离就会有问题,例如你输入一个脉冲对应的传动距离是0.01mm,如果这个比值不对 ,那你得到的传动距离就不是0.01mm了,而是一个或大或小的值,这非常影响机械手的位置调整。所以你采购一个品牌的减速机的时候,一定要问他要一张上面这种比值对应表,这样才能真正把设计做好。

我们在来看一下减速机的安装,虽然这是一个外购的标准件,但是安装也是有一定的注意事项的。

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机械课程设计二级减速器心得(机械设计及自动化专业中减速机的作用)(5)

机械课程设计二级减速器心得(机械设计及自动化专业中减速机的作用)(6)

具体的注意事项我就不在这里啰嗦了, 上面的视图和表述都非常清楚了,自己注意就可以了。

3、减速的应用案例

下面分析一个我的自动线机械手的局部案例,这里有很清楚的减少机的使用特征,希望可以给大家带来一定的参考价值。

机械课程设计二级减速器心得(机械设计及自动化专业中减速机的作用)(7)

其实很多技术的使用,都是有其套路的,但是这种套路的获得是需要成本的,例如我上面分享给大家的东西都是用错误和钱买来的,是从实际的设计和调试过程中反复思考和总结得出来的,当然也肯定存在很多不完善的地方,因为我的应用和涉及面毕竟有限,在以后的设计中如果有更新的知识,我也会随时跟新这篇文章,分享更多的设计实战知识给大家。

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