Планетарен редуктор за NEMA 23 и NEMA 24: ръководство за избор

Ръководство за избор на планетарен редуктор за стъпков двигател NEMA 23 / 24 : от подбор на посадъчната повърхност до избор на параметри

Хората, които избират оборудването, имат този опит: параметрите на планетарните редуктори са сложни, но когато този продукт наистина е необходим, проблемът не е в несигурността на параметрите, а в невъзможността за монтиране, момент а точността не е достатъчна.

Днес оценяваме избора по четири стъпки за сценария, при който стъпковите двигатели NEMA 23 и NEMA 24 са оборудвани с планетарни редуктори с фланец от 60 mm: фланец, предавателно отношение, въртящ момент и ъглово люфтене .

1. Съвместимост между посадъчната повърхност и фланеца

Това е най-основната стъпка и най-лесната за грешка. Размерите на монтажния фланец на стъпковите двигатели NEMA 23 и NEMA 24 са 56 × 56 mm (това е индустриален стандарт), докато при нашия серийно производен редуктор от 60 mm размерът на входния фланец е 60 × 60 mm, а разстоянието между винтовото отворче и монтажното отворче съвпада точно с фланеца на двигателя от 56 mm.

Непосредствено монтираните стъпкови двигатели NEMA 23 и NEMA 24 не изискват преходни плочи.

Все пак трябва да се има предвид един детайл: диаметърът на вала при различните марки двигатели е различен; обичайният диаметър на вала за NEMA 23 е 6,35 мм и 8 мм, а за NEMA 24 — подобен. Следователно при избора трябва да се обърне внимание на намаляване на диаметъра на вала на двигателя — например, ако редукторът е с входящ вал с диаметър 8 мм, а вашият двигател има вал с диаметър 6,35 мм, ще е необходимо да се добави преминаващата маншета; това обаче не влияе на производителността.

2. Как да изберете предавателното отношение — обратно изчисление на скоростта, вместо първоначално задаване на предавателното отношение

Много хора са свикнали да определят предварително предавателното отношение, преди да проверят дали изходната скорост е достатъчна. Това е грешка. Правилният подход е първо да се определи необходимата крайна скорост на оборудването, а след това да се раздели скоростта на двигателя на тази стойност, за да се получи предавателното отношение.

Формула:

Предавателно отношение = номинална скорост на двигателя ÷ необходима изходна скорост

Например: номиналната скорост на вашия стъпков двигател е 1000 об/мин, а оборудването изисква крайна скорост от около 100 об/мин; следователно предавателното отношение е 10:1. Ако се избере 20:1, изходната скорост ще намалее до 50 об/мин — въртящият момент ще бъде по-висок, но скоростта няма да може да се поддържа.

Обичайни диапазони на предавателното отношение: нашата серия с диаметър 60 мм предлага многостепенни предавателни отношения от 3:1 до 100:1, които обхващат повечето автоматизирани сценарии.

Препоръки за избор: първо се задоволяват нуждите от скорост, след това се проверява въртящият момент. Ако скоростта е недостатъчна, независимо колко голям е въртящият момент, той е безполезен.

3. Потвърждаване, че въртящият момент е достатъчен – не само чрез номиналната стойност, но и чрез пиковата стойност

Проверката на въртящия момент е най-уязвимото място при избора на модел. Много хора вземат предвид само въртящия момент при стационарно състояние, пренебрегвайки товара при стартиране и спиране, както и ударните натоварвания.

Формула за проверка:

Изискваният изходен въртящ момент = максималният въртящ момент на двигателя × предавателното отношение × ефективност × коефициент на работните условия

След изчислението изберете модел с номинален изходен въртящ момент, по-висок от тази стойност, и оставете резерв; в противен случай ще има износване на зъбни колела и повишаване на температурата, което ще повлияе на експлоатационния срок.

Няколко ключови параметъра са посочени по-долу:

Максимален въртящ момент на двигателя: максималният въртящ момент, който може да се използва, не е номинален. Характеристиките на въртящия момент на стъпковия двигател при ниски скорости не са същите като тези на сервомотора; трябва да се разбере честотната крива на въртящия момент за вашия двигател.

Ефективност: измерената ни ефективност за едностепенна скоростна кутия от серията 60 mm е 97 %, а ефективността за многостепенни кутии е 94 %.

Коефициент на работен режим : 1,2–1,5 за стабилна работа (транспортни линии и др.), 1,5–2,0 за ударни натоварвания и над 2,5 за тежки натоварвания с чести старти и спирания.

4. Как да изберете j ъгловото люфтоване — зависи от това дали вашето приложение изисква положително и обратно движение

Параметърът за j ъгловото люфтоване  (Люфт на зъбните колела ) е лесно да се обърне прекалено внимание или напълно да се пренебрегне. Правилният начин за оценка зависи от посоката на движението.

Еднопосочна работа (транспортната линия и м тази ротационна платформа винаги се въртят в една посока —): ъгловото люлеене  има малко влияние и  ≤20 аркмин е напълно достатъчно.

Често положително инвертиране, алтернативно позициониращо движение (роботизирана става, индексиране на ротационна плоча, позиционираща платформа): задната люфтност директно влияе върху точността на повтарящото се позициониране; колкото по-високи са изискванията, толкова по-добре. нашият 60 mm серия ≤15 аркминути, които са на средно ниво на точност и отговарят на голямата част от универсалните автоматизационни сценарии.

Общоприето правило: цената на високоточните скоростни редуктори ( ≤3~ 5 аркминути) се е удвоила, а изискванията към точността на монтажа и системата за управление са по-високи. Ако не се използват в прецизни машини или роботизирани стави, няма нужда да се преследва екстремно малка обратна люфта.

5. Бърз преглед на основните параметри – модел с диаметър 60 мм, подходящ за двигател NEMA23 / 24

Параметри на показателите

• Съвместим двигател NEMA 23 / NEMA 24 (фланец 56 mm)
• Фланец на редуктора 60 × 60 mm
• Диапазон на предавателното отношение от 3:1 до 100:1
• Ефективност на предаването ≥97%
• Задна връщаема пролука ≤15 аркмин
• Сертифицирано според ISO 9001 и CE
• Степен на защита IP54 (прашестойкост и защита срещу пръскане)
• Диаметър на входния вал 8 mm (за 6,35 mm е необходим маншетен вал)

Резюме: четири стъпки за избор на модел

Първо фланецът: NEMA 23 / 24; фланецът с диаметър 60 mm се монтира директно – потвърдете диаметъра на вала.

След това задайте предавателното отношение: изчислете обратно от изискваната изходна скорост, като първо осигурите нужната скорост.

Проверка на въртящия момент: използва се максималното въртящо момент на двигателя × предавателното отношение × ефективност 94 % × коефициент на работни условия, с резерв.

Ъгловото люлеене се избира по изискване: еднопосочна работа ≤20 аркминути са достатъчни, а положителните и отрицателните въртения са чести, преди да се вземе под внимание високоточен ниво.

Изборът е по същество въпрос на преценка – няма перфектна комбинация от параметри, а само подходяща комбинация за вашето оборудване.

Ако е необходимо помощ при избора на конкретни модели двигатели или приложения, могат да бъдат предоставени параметри на двигателите и условията на натоварване, и ние ще извършим подробен изчислителен анализ за избора.