技术资料减速机小齿轮电机选型

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选型计算

选择示例 [输送机驱动]

选定例中的A、B表示下图的安装方式，A:支脚安装，B:空心轴安装。

该选择示例针对的是准双曲面齿轮减速电机，但根据安装方式，也可以选择齿轮减速电机和Croise减速电机。

A:支脚安装脚取付 B:空心轴安装中空軸取付

选择条件

  • ・搬运物总质量：M=150kg
    （搬运物总重量）（W=150kgf）
  • ·输送速度:V=14m/min
  • ・与导轨摩擦系数：μ=0.15
  • ·链传动效率:η=0.95
  • ·正常运行时间:每天8小时
  • ·启动次数:10次/小时
  • ·停止:快速停止 (制动)
  • ·使用电源:三相200V, 60Hz
  • ·轴对齐:右

1.减速比的确定

请根据所需的输出轴旋转速度来决定减速比。

确定时请参照特性表中的减速比。

  • A: (1) 求出传送轴的旋转速度 (n C) 。

    nC = V × 1000 D × π = 14 × 1000 200 × π = 22.3 r/min

  • （2）计算准准双曲面齿轮减速电机的输出轴转速（n L）。

    nL = nC × 2 1 = 44.6 r/min

  • (3)确定减速比。

    从产品页面的规格表中可以看出，如果我们寻找接近 60Hz、44.6 r/min的输出轴转速，结果为 45 r/min，减速比为 1/40。

  • B: (1) 求出传送轴的旋转速度 (n C) 。

    nC = V × 1000 D × π = 14 × 1000 200 × π = 22.3 r/min

  • （2）计算准准双曲面齿轮减速电机的输出轴转速（n L）。

    nL = nC = 22.3 r/min

  • (3)确定减速比。

    从产品页面的规格表中，如果我们查找接近 60Hz、22.3 r/min的输出轴转速，我们会得到 22.5 r/min，这给出了 1/80 的减速比。

2.输出轴扭矩的计算

请根据负荷扭矩求出所需的输出轴扭矩。

根据运行条件乘以表1中的服务系数，求出校正输出轴扭矩。

  • A: (1) 求出传送轴的所需扭矩 (T C) 。

    TC = 9.8μM D 2 × 1 1000 × 1 η = 9.8 × 0.15 × 150 × 200 2000 × 1 0.95 = 23.2N・m

    TC = μW D 2 × 1 1000 × 1 η = 0.15 × 150 × 200 2000 × 1 0.95 = 2.37kgf・m

  • （2）转换为准准双曲面齿轮减速电机输出轴扭矩（TL）。

    TL = TC × 1 2 × 1 η = 23.2 × 1 2 × 1 0.95 = 12.2N・m

    TL = TC × 1 2 × 1 η = 2.37 × 1 2 × 1 0.95 = 1.25kgf・m

  • (3) 求出输出轴校正扭矩 (T F) 。

    表1的服务系数为C F =1、T F =T L ×1=12.2N·m
    {T F =T L ×1=1.25kgf·m}

  • (4) 计算电机容量。

    根据产品页的特性表，减速比为1/40时，满足60Hz扭矩12.2N·m{1.25kgf·m}的功率为0.1kW。

  • B: (1) 求出传送轴的所需扭矩 (T C) 。

    TC = 9.8μM D 2 × 1 1000 = 9.8 × 0.15 × 150 × 200 2000 = 22.1N・m

    TC = μW D 2 × 1 1000 = 0.15 × 150 × 200 2000 = 2.25kgf・m

  • （2）准双曲面齿轮减速电机输出轴扭矩（TL）等于传送带轴扭矩，因此TL = TC = 22.1N・m {TL = TC = 2.25kgf・m}
  • (3) 求出输出轴校正扭矩 (T F) 。

    表1的服务系数为C F =1、T F =T L ×1=22.1N·m {T F =T L ×1=2.25kgf·m}

  • (4) 计算电机容量。

    根据产品页的特性表，减速比为1/80时，满足60Hz扭矩22.1N·m{2.25kgf·m}的功率为0.1kW。

3.型号假设

从减速比，扭矩，快速停止

A：我们将假设带准双曲面齿轮减速电机为HMTA010-22L40RB来检查条件。

B：我们将检查假设带制动器的准双曲面齿轮减速电机为HMTA010-20H80B 的情况。

4.负荷的惯性矩{负荷惯性 (GD 2) }和起动频率的确认

起动负载惯性力矩较大的发动机时 (带制动器时停止时)，瞬间可能产生较大的扭矩，导致发生意想不到的事故，因此请根据与负载的连接方法及负载惯性力矩{负载惯性 (GD 2) }进行研究。

  • A: (1) 求传送轴上负荷的惯性矩 (I C) {负荷惯性 (GD C2) }。

    IC = MR2 = 150 × 0.12 = 1.5kg・m2
    {GDC2 = WD2 = 150 × 0.22 = 6kgf・m2}

    R = 1 2 D

  • (2) 计算相当于电机轴的惯性力矩 (I l) {负荷惯性 (GD l2) }。

    Iℓ = IC × 1 iC2 × 1 iL2 = 1.5 × 1 2 2 × 1 40 2 = 0.23 × 10-3kg・m2

    GDℓ2 = GDC2 × 1 iC2 × 1 iL2 = 6 × 1 2 2 × 1 40 2 = 0.94 × 10-3kgf・m2

  • （3）计算相对于准双曲面齿轮减速电机惯性比（U）。

    U = Iℓ IM

    U = GDℓ2 GDM2

    相当于电机轴的惯性力矩(I M) {负荷惯性 (GD M2) }为0.66×10-3 kgf·m 2 {2.64×10-3 kgf·m 2}

    U = 0.23 × 10-3 0.66 × 10-3 ≒ 0.35

    U = 0.94 × 10-3 2.64 × 10-3 ≒ 0.36

  • (4) 检查启动频率

    根据表3惯性比和允许起动频率，起动频率为每小时30次，满足条件。

  • B: (1) 求传送轴上负荷的惯性矩 (I C) {负荷惯性 (GD C2) }。

    IC = MR2 = 150 × 0.12 = 1.5kg・m2
    {GDC2 = WD2 = 150 × 0.22 = 6kgf・m2}

    R = 1 2 D

  • (2) 计算相当于电机轴的惯性力矩 (I l) (GD l2) 。

    Iℓ = IC × 1 iL2 = 1.5 × 1 80 2 = 0.23 × 10-3kg・m2

    GD l2 = GD C2 × 1 i L2 = 6 × 1 80 2 = 0.94 × 10-3 kgf・m 2

  • （3）计算相对于准双曲面齿轮减速电机惯性比（U）。

    U = Iℓ IM

    U = GDℓ2 GDM2

    相当于电机轴的惯性力矩(I M) 为0.66×10-3 kgf·m 2 {2.64×10-3 kgf·m 2}

    U = 0.23 × 10-3 0.66 × 10-3 ≒ 0.35

    U= 0.94 × 10-3 2.64 × 10-3 ≒ 0.36

  • (4) 检查启动频率

    表3惯性比和允许起动频率根据，起动频率为6次/分，满足条件。

*如果您不满意，减速机可能会比预期更早损坏，因此请使用更高型号的产品并再次检查，或减少使用频率。

  • ·不能降低使用频率的时候，因为寿命是有限的，所以请咨询。
  • - 如果惯性比很大，我们建议使用变频器或类似设备缓慢启动电机。

5.检查过载(O.H.L)

将链轮、齿轮、皮带等安装到输出轴或输入轴上时，请确保作用在轴上的悬伸载荷小于所用准双曲面齿轮减速电机的允许悬伸载荷（列于特性表中）。

O.H.L。

O.H.L = 2000TF × f × Lf DS

  • A:作用位置为轴长中央时，表4.O.H.L系数f及式1.作用位置系数L f及表5.根据基准长度Q​

    f = 1    Lf = 1

    从RS60-13T的P.C.D=79.6mm

    O.H.L = 2000 × 12.2 × 1 × 1 79.6 = 307N

    O.H.L = 2000 × 1.25 × 1 × 1 79.6 = 31.4kgf

    确保在允许的O.H.L范围内。允许的O.H.L在特性表里是1617N{165kgf}，并且可以。

  • B:假定作用位置为距下图的中空输出轴端l的位置

    f = 1    Lf = 1

    O.H.L = 2000 × 22.1 × 1 × 1 200 = 221N

    O.H.L = 2000 × 2.25 × 1 × 1 200 = 22.5kgf

    确保在允许的O.H.L范围内。允许的O.H.L在特性表里是2254N{230kgf}，并且可以。

*如果不满意，请尝试将操作位置移近输出轴的底部，增加链轮的 PCD，或者增加准双曲面齿轮减速电机的型号。

6.确定型号

以下型号由安装方法、使用的电源、急速停止条件和扭矩、减速比、起动频率、满足O.H.L的型号决定。

带准双曲面齿轮减速电机曲面马达

A：HMTA010-22L40RB
B：HMTA010-20H80B