Helisel ve Düz Planet Şanzıman: Hangisi Daha Düşük Boşluk ve Daha Yüksek Tork Sağlar?

Soğuk bir kış gecesinin ardından robot kolunun uç efektörü yarım milimetre sürüklendiğinde ilk şüpheli genellikle kodlayıcıdır. Ancak kodlayıcıyı değiştirdiğinizde ve sapma geri geldiğinde, asıl sorun genellikle vites kutusu boşluğunda yaşar. Aynı şey döner tablalarda, indeksleme konveyörlerinde ve AGV yönlendirme eksenlerinde de olur: Kontrol sorunu gibi görünen şey aslında motor ile yük arasındaki mekanik boşluktur.

Düşük boşlukluluğu yüksek torkla birleştirmesi gereken herhangi bir hassas tahrik için redüktör seçimi genellikle iki mimariye göre yapılır: helisel planeter ve spur planeter. Hem üretim alanımızda hem de saha kurulumlarında karşılaştırdığımızda sonuç açıktır. Helisel planet dişli kutuları, çerçeve boyutu başına daha düşük boşluk ve daha yüksek tork sağlar ve bunu kullanılabilir bir verimlilik seviyesinden ödün vermeden gerçekleştirir. Spur planet dişli kutularının maliyet odaklı veya verimliliğin kritik olduğu tasarımlarda hala bir yeri var, ancak boşluk ve tork yoğunluğundaki boşluk gerçek ve ölçülebilir.

Boşluk: Helisel'in Öne Çıktığı Yer

Boşluk, giriş tersine döndüğünde dişli kutusu çıkışında ölçülen açısal oynamadır. Tahrik edilen taraftaki dişler temas etmeden önce yükün ne kadar dönebileceğini tanımlar. Düz planet dişli kutusu için dişler, dişli eksenine paralel bir tam çizgi boyunca birbirine geçer. Bu, ağı yapısal olarak basit hale getirir, ancak aynı zamanda minimum diş açıklığını veya dişlilerin bağlanmasını da zorlar. SPE ve SPF serilerimizde standart boşluk 10 ila 15 ark dakika arasında gönderilirken premium zemin versiyonları 5 ila 8 ark dakikaya ulaşır.

Helisel planet dişli kutuları, genellikle 15 ila 20 derecelik bir helis açısında kesilmiş dişleri kullanır. Ağ, bir diş kenarından diğerine aşamalı olarak geçer. Bu yuvarlanma teması, dişlerin daha sıkı bir şekilde yuvalanmasını sağlar. Standart bir FB serisi helisel dişli kutusu 3 ila 5 ark dakika tutabilir ve FL düşük boşluk aralığı, ayrı bir ayarlanabilir mekanizmaya ihtiyaç duymadan 1 ila 3 ark dakika tutabilir.

Makine seviyesinde görünür sonuç şudur: 12 ark dk çıkış boşluğuna sahip 10:1 redüktör, 150 mm kol yarıçapında 0,2 mm konumlandırma hatasına dönüşür. 3 arkmin helisel ağlı aynı redüktör 0,05 mm'nin altında üretim yapar. Bu fark genellikle bir paletin yeniden işlenmesi ile nakliyesi arasındaki çizgidir.

Üretim Düzeyinde Tipik Özellikler

Zhejiang Saiya'nın FB ve FL serisi helisel planet dişli kutuları bu daha düşük boşluklu, daha yüksek torklu pencere için üretilmiştir. 60 mm'den 220 mm'ye kadar olan çerçeve boyutlarını kapsarlar ve standart veya hassas boşluk oranlarıyla mevcutturlar.

Hassas Uygulamalar için FB Serisi Helisel Planet Redüktör FB serisi, doğruluk ve sessiz çalışma gerektiren uygulamalar için uygun, 3'ten 100'e kadar redüksiyon oranlarına ve 3-5 yay dakikası boşluklu kare flanş çıkışı ve helisel dişliler sunar. Ürünü Görüntüle →

Tork Kapasitesi: Helisel Nasıl %20-30 Kazanır?

Helisel planet dişli kutusunun tork avantajı temas oranından gelir. Mahmuz ağında bir diş çifti, bir sonraki çift birbirine geçene kadar tüm yükü taşır. Helisel bir ağda helis açısı, iki veya üç diş çiftinin aynı anda yükü paylaşmasına neden olur. Tipik bir 20 derecelik helis açısı için temas oranı yaklaşık 1,8'den 2,4'e çıkar ve tahrik kuvveti daha büyük bir diş yüzeyine dağıtılır.

Uygulamada bu, helisel planet dişli kutusunun, aynı çerçeve boyutuna sahip eşdeğer düz üniteye göre yüzde 20 ila 30 daha yüksek sürekli tork oranına sahip olmasına olanak tanır. Fayda en çok iki durumda önemlidir.

İlk durum değişken yük yönüdür. Bir CNC makinesinin döner tablası, iş mili kesmeye devam ederken yönü tersine çevirir. Bir çıkıntı ünitesi, yükün duyulabilir bir tıklamayla boşluk boşluğundan geçmesini sağlar ve darbe gerilimi tek bir diş köküne çarpar. Helisel bir ünite, sürekli bir yuvarlanma temasıyla bu tersine dönüşü emer, bu da dişin tepe gerilimini azaltır ve çukurlaşmanın önlenmesine yardımcı olur.

İkinci durum şok yükleridir. Konveyör aniden aşırı yüklendiğinde veya robot kolu durduğunda, şok ilk önce dişli ağı boyunca yayılır. Helisel ağın daha yüksek temas oranı, şoku daha fazla dişe yayar ve bu da diş kırılması veya jantın hasar görmesi olasılığını azaltır.

Bir planeter dişli motorunun bu yüksek tork yoğunluğunu elde edebilmesinin ilk etapta nedeni, güneş dişlisinin, planet dişlilerin ve çevre dişlisinin yükü paylaşma şeklidir. Özel bir analiz yazdık Planet dişli motorlar neden standart motorlardan daha yüksek tork sağlıyor? Şanzıman kademesi için geçerli olan yük paylaşımı ilkesinin aynısını kapsar. Helisel diş geometrisi bunu daha da arttırır.

Verimlilik ve Gürültü: Göz ardı edemeyeceğiniz ödünleşim

Boşluk ve torku iyileştiren aynı helis açısı aynı zamanda dişler arasında kayan temas sağlar. Bu kayma, mahmuz ağının yuvarlanma temasından daha fazla sürtünme yaratır, bu nedenle helisel bir planeter dişli kutusu tipik olarak aynı orana sahip bir mahmuz ünitesinden yüzde 1 ila 2 puan daha az verimli çalışır. Bu, tek kademeli bir redüktörde yüzde 94 ila 96 verimlilik anlamına gelirken, spur için bu oran yüzde 96 ila 98'dir. Çok kademeli bir ünite için fark 3 ila 4 puana ulaşabilir.

Gürültü tarafında sarmal tasarım açıkça kazanıyor. Aşamalı diş kavraması, tam genişlikte temasın ani etkisini önler. Ölçümlerimizde 42 mm'lik helisel planet dişli kutusu aynı hız ve yükte eşdeğer düz üniteden 6 ila 10 dB(A) daha sessiz çalışıyor. Operatörün yanına oturabilen bir makine ile akustik muhafaza gerektiren bir makine arasındaki fark budur.

Paketleme konveyörleri gibi sürekli çalışan makineler için enerji tüketimi kararda belirleyici olabilir. Tıbbi bir cihazdaki, temiz odadaki veya küçük bir atölyedeki hassas makineler için gürültü genellikle baskındır. Doğru seçim hangi kısıtlamanın bağlayıcı olduğuna bağlıdır.

Planet Redüktör Seçiminde Pratik Bir Karar Çerçevesi

İşte mühendislerimizin müşterilerle birlikte kullandığı karar rutini. Şanzımandan değil makineden başlar.

1. Uç efektör konumlandırma toleransını çıkış boşluğu gereksinimine dönüştürün. Ekseninizin 150 mm'lik bir kol üzerinde 0,02 mm tutması gerekiyorsa çıkış açısal hatası yaklaşık 7,6 ark dk'yı aşamaz. Redüktör oranına böldükten sonra, 10:1 redüktörün çıkış boşluğunu 0,8 arkmin altında tutması gerekir. Bu neredeyse tüm standart mahmuz birimlerini ortadan kaldırır.
2. Tepe tork olayını kontrol edin. Her dönüşte yüzde 300 tepe noktasına sahip 250 Nm'lik sürekli bir yük, 300 Nm'lik yumuşak bir yükten farklı bir sorundur. Helisel planet dişli kutuları, daha yüksek temas oranı nedeniyle sivri uçları daha iyi tolere eder.
3. Eksenel yük bütçesini doğrulayın. Helisel ağ, çıkış rulmanının karşılaması gereken eksenel itme kuvveti üretir. Mevcut bir servo motoru ince bir yatakla veya küçük bir flanşla donatıyorsanız ekstra eksenel yük, daha büyük bir baskı yatağı veya esnek kaplin gerektirebilir. Spur ünitelerinin eksenel yükü yoktur, dolayısıyla sıkı yenilemelerde daha güvenlidirler.
4. Kurulum zarfını ölçün. Helisel planet dişli kutusu, baskı yatağının alana ihtiyaç duyması nedeniyle genellikle aynı çerçevedeki düz üniteden 5 ila 10 mm daha uzundur. Makine kapsamı zaten sabitse, bu küçük fark teknik faydadan daha ağır basabilir.
5. Yalnızca birim fiyatı değil, toplam maliyeti karşılaştırın. Helisel ünite yüzde 15 ila 25 daha pahalı olabilir, ancak 2 saatlik yeniden kalibrasyonu günlük rutinden çıkarırsa yatırım getirisi genellikle aylarla ölçülür.

Konumlandırma toleransının 0,1 mm'nin altında olduğu ve tork profilinin düzgün olduğu projeler için düz planet dişli kutusu güvenilir ve ekonomik bir seçim olmaya devam etmektedir. SPE ve SPF serilerimiz paketleme hatları, ayıklama makineleri ve basit konveyör sürücüleri için rutin olarak belirtilmektedir.

SPE Serisi Yuvarlak Çıkış Flanşlı Düz Planet Redüktör SPE serisi, yuvarlak bir çıkış flanşına, 50W'tan 7500W'a kadar güç aralığına ve 3'ten 512'ye kadar azaltma oranlarına sahiptir ve çeşitli endüstriyel ihtiyaçlar için esnek ve güvenilir çözümler sunar. Ürünü Görüntüle →

Helisel Ne Zaman Seçilmeli, Ne Zaman Spur Seçilmeli

Aşağıdaki durumlarda helisel planet dişli kutusunu seçin:

• Teknik özellikler sayfasında tekrarlanabilirlik milimetre yerine mikrometre cinsinden listeleniyor.
• Tahrik ekseni yük altında sık sık yön değiştiriyor.
• Gürültü, düzenlenmiş bir veya konfor gereksinimidir.
• Makine boyutu artırılamaz ancak tork talebi artırılabilir.

Aşağıdaki durumlarda düz planet dişli kutusunu seçin:

• Konumlandırma toleransı 0,1 mm'nin üzerindedir ve döngü hızı orta düzeydedir.
• Bütçe sabittir ve görev döngüsü süreklidir.
• Minimum flanş değişikliği ile mevcut bir makineyi yeniliyorsunuz.
• Öncelik, uzun bir çalışma günü boyunca maksimum enerji verimliliğidir.

Her iki liste de meşru mühendislik seçimleridir. Hata, bunları değiştirilebilirmiş gibi ele almaktır çünkü boşluk, tork yoğunluğu ve eksenel yükteki farklılıklar önemsiz değildir.

Nihai Karar

Uygulamanız düşük boşluk ve yüksek torka ihtiyaç duyuyorsa helisel planet dişli kutusu daha güvenli bir özelliktir. Kısıtlamalarınız öncelikle maliyet, zarf veya enerji tüketimi ise, düz planet dişli kutusu hala çok çeşitli orta hassasiyetli makinelerde güvenilir performans sunmaya devam etmektedir.

Seçmeden önceki pratik adım, gerçek hareket profilini redüktör çıkış flanşındaki gerçek sayıyla karşılaştırmaktır. Mühendislerimiz çizimleri günlük olarak inceler ve verileri yükler ve servo motorunuza, görev döngünüze ve kurulum kapsamınıza uygun bir dişli kutusu seçmenize yardımcı olabilirler. Bize ulaşın Son dakika flanş değişikliklerinden veya saha arızalarından kaçınmak için belirtmeden önce.