技术资料直线作动机电动高速丝杆选择
要求
所用设备:升降台、压入机等。
布局.....
两个千斤顶的同步(独立电机驱动或与一个电机联轴器)等。
- 最大负荷 (W).....负荷或工件重量N
- 螺钉轴速度 (V).....千斤顶所需速度m/min
- 行程.....实际使用的行程mm
安装形状.....表面固定、法兰固定等
安装状态.....底座固定、轴端固定等
时间周期
选择程序
1.计算修正负荷Ws
考虑负载的性质,参照使用系数(表 1)计算修正后的负载 Ws。
修正荷载 Ws (kN) = 最大荷载 W (kN) ×使用系数Sf
表 1.使用系数Sf
| 负载性质 | 使用案例 | 使用系数 |
|---|---|---|
| 无冲击顺畅动作 负荷惯性小 |
阀门的开闭 输送机切换装置 |
1.0~1.3 |
| 有轻微冲击的动作 负荷惯性中 |
各种移动装置 各种升降机升降 |
1.3~1.5 |
| 大冲击、震动动作 负荷惯性大 |
通过台车搬运物、保持轧辊的定位 | 1.5~3.0 |
注:以上使用系数为一般性指导原则,应根据使用条件确定。
2.计算每台千斤顶的负荷W
每个千斤顶的载荷 W 由修正后的载荷 Ws 计算得出。对于联动操作,请参考连动系数(表 2)进行计算。
每个千斤顶的载荷 W (kN) = 修正后的载荷 Ws (kN) / 所用千斤顶数量 ×连动系数fd
表2.连动系数fd
| 联动台数 (台) | 2 | 3 | 4 | 5~8 |
|---|---|---|---|---|
| 连动系数 | 0.95 | 0.9 | 0.85 | 0.8 |
3. 暂定选择电动高速丝杆的型号
临时选定具有满足1台千斤顶的负荷W的容许推力的型号。
选定行程时要考虑使用行程的余量。根据安装形式、轴配置选择型号。
注意事项
- (1)为避免使用负荷 (静态、动态)、冲击负荷同时超过容许推力,请选择充分考虑安全的型号。
- (2) 如果千斤顶使用超过其行程范围,可能会损坏千斤顶。Linispeed电动高速丝杆配有固定器,但这只是为了防止在安装过程中手动操作时螺丝脱落。
- (3)在任何情况下都请不要进行固定。如果进行止挡,就会对千斤顶内部产生重大损伤。
- (4)法兰安装时,存在必须将容许推力限制在50%以下的负荷方向。有关详细信息,请参阅此处。
6.复查输入轴容差过载
在输入轴上安装皮带等时,请确保其低于允许的悬载。
超过容许值的情况下,提高千斤顶的框号重新研究。
7.确认所需输入转速
根据所需螺钉轴速度求出千斤顶所需的输入转速。
N = V ℓ ×R
N:输入转速r/min
V:螺钉轴速度m/min
l:螺钉导程m
R:蜗杆速比
规格的各个项目请参照产品页面。
允许的输入转速为 3000 r/min。
请确保低于此转速。
8. 检查负载持续率
确认每周期运行时间的百分比。
检查负载持续率%ED 是否在允许的范围内。
详细内容请参照这里。
%ED= 1个周期的运行时间 1个周期的运行时间+1个周期的间歇时间 ×100 (%)
根据时间周期表计算负载持续率%ED 的公式如下:
%ED = t1 + t3 t1 + t2 + t3 + t4 ×100(%)
9.必要输入扭矩的确认
计算所需输入扭矩。
使用伺服电机时,请选择满足伺服电机容许扭矩的型号。
T = W×ℓ 2×π×R×η + To
T:所需输入扭矩N・m
W:升降负荷N
l:螺钉导程m
π:圆周率3.14
R:蜗杆速比
η:千斤顶综合效率或起动效率注)
To:无负荷空转扭矩N·m
*有关螺杆导程、蜗轮蜗杆速比、整体效率和空载空转扭矩等参数,请参考各产品的主要规格页面。请注意螺杆导程的单位。
0.025m-->例如)25mm ---> 0.025米
注)请务必通过起动效率确认起动时所需的输入扭矩。
10.确认所需输入容量
P = T×N 9550
T:所需输入扭矩N・m
P:所需输入容量kW
N:输入转速r/min
11.确认输入轴扭转扭矩
可连接在同一线上的千斤顶的连动台数受轴强度的限制,请参照容许输入轴扭矩。
例)千斤顶的配置如下图所示为直型时,驱动源的千斤顶将两台所需的输入扭矩传递到输入轴。
确认这2台车的扭矩是否在容许输入轴扭矩以下。
※起动时的峰值扭矩请注意不要超过容许输入轴扭矩。
仅千斤顶A所需扭矩T A
仅千斤顶B所需扭矩T B
驱动源所需扭矩 Tt = T A + T B < 允许输入轴扭矩
有关允许的输入轴扭矩,请参阅各产品的主要规格页面。
12.确定选项
根据使用情况选择选项。
- ·输出选项
- ·控制选项
13. 确定电动高速丝杆本体型号
确定电动高速丝杆本体的官方型号。
选定示例
要求
使用机械..... 4台联动升降机、工厂内常温 (30°C)、无尘
布局.....连接2台千斤顶,由1台带制动的伺服马达驱动。两组升降。(图1)
运行周期.....参照图2
- ·最大载荷 (W) :28kN/4
- ·螺钉轴速度 (V) :180mm/s (10.8m/min)
- ·行程:540mm
安装形状.....法兰安装、法兰为外壳侧
安装状态.....底座固定 - 轴端固定(附带台式开端金具)
预期寿命..... 30周期x 2次/小时x 8小时/天x 250天/年x 3年
图1布局
2个千斤顶 (共4个) 升降
图2时间周期
| 每周期的小时数 | |
|---|---|
| t1 | 3sec |
| t2 | 2sec |
| t3 | 3sec |
| t4 | 6sec |
| t | 14sec |
-
1. 修正后的载荷 Ws 由最大载荷计算得出(使用系数sf = 1.3)。
Ws = 28×1.3 = 36.4kN
-
2. 每个千斤顶的负载 W 为(假设连动系数fd = 0.85)。
W = 36.4 / 4 / 0.85 = 10.7kN
-
3.根据每台千斤顶的负荷临时选定形式SJ015H。
与使用行程540mm相比,千斤顶的行程余量估计为600mm。
-
4. 根据使用频率计算预期运行距离。
预计运行距离= 0.54 × 2 × 30 × 2 × 8 × 250 ×10-3 × 3 = 388.8公里
请参考此处了解螺杆轴的预期寿命,然后根据预期运行距离和负载的交点找到千斤顶框架编号。
由于SJ015H无法达到预期的运行距离,因此该型号将改为SJ030H。……好的
-
5.由于会施加压缩负荷,因此利用此处的失稳计算公式对容许失稳负荷进行探讨。假设安全系数sf=4。
Pcr = 20×104(30.72/775)2 = 295.8kN
sf = 295.8/10.7 > 4 ...OK
6.由于是带制动器的伺服电机直接驱动,因此无需研究输入轴悬载。
-
7.根据所需螺钉轴速度求出千斤顶所需的输入转速。
N=10.8/0.025×6=2592 r/min
请注意螺杆转速和螺杆导程的单位。
10.8m/min、25mm --->0.025m)-->(180mm/s→10.8m/min,25mm→0.025米) -
8. 根据时间周期表检查负载持续率。
%ED = (3 + 3) / 14×100 = 43%ED
请在此处查看允许的负载持续率。
输入转速为 2592 r/min,环境温度为 30°C,允许的负载持续率为 50%ED。
50%ED > 43%ED ...OK
-
9.计算每千斤顶所需的输入轴扭矩。
稳定时所需输入轴扭矩
T = 10.7×1000×0.025 / 2 / π / 6 / 0.87 + 6 = 14.2N・m
请查看各产品的主要规格页面,了解螺杆导程、速比、整体效率和空载空转扭矩。
0.025m)-->为了提高整体效率,请使用每个输入转速对应的数值。请注意螺杆导程单位(25mm ---> 0.025m)。
起动时所需输入轴扭矩
T' = 10.7×1000×0.025 / 2 / π / 6 / 0.65 + 6 = 16.9N・m
请查看各产品的主要规格页面,以了解启动效率。
-
10.由于1台伺服电机驱动2台千斤顶,因此需要计算每台带制动器的伺服电机所需的输入轴扭矩。
伺服电机需要的扭矩是
Tm = 14.2×2 = 28.4N・m
另外,伺服电机所需的起动扭矩
T'm = 16.9×2 = 33.8N・m
在选择伺服电机时,请考虑具有制动器的型号,该型号在额定转速为 3000 r/min时,额定扭矩为 28.4 N m。
另外,还要确保启动扭矩足够。参考) 伺服电机的必要容量
P = 28.4×3000 / 9550 ≒ 9kW
-
11.因为两台千斤顶连接在同一条线上,所以靠近驱动侧的千斤顶的输入轴上会施加两台千斤顶的扭矩。
确认千斤顶的输入轴扭矩是否在SJ030H记载的容许输入轴扭矩以下。两个千斤顶的扭矩 = 16.9 + 16.9 < 65N·m...确定
-
12.千斤顶选项是
テーブル形先端金具付-->轴端形状(开端金具)--->开端金具接头的台式
必要に応じジャバラ(特形品)を使用ください-->减少粉尘 ---> 必要时使用(特殊形状的)风箱
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13. 根据以上考虑,确定电动高速丝杆型号为 SJ030H-TCT6M。









