600007 г. Владимир, ул. 16 лет Октября, д. 68А, литер "Ф", этаж 2, помещение 12
+7 (4922) 53-10-31
info@skb-proton.ru

Какой тип коробки передач лучше всего подходит для сервоприводов?

Преобразователи частоты

Обновлено в 2020 году ⚙️ Коробки передач обеспечивают увеличение крутящего момента, снижение скорости и согласование инерции для систем с приводом от двигателя. В частности, сервосистемам требуются коробки передач, которые могут обеспечивать не только высокий крутящий момент при низкой добавленной инерции, но и высокую точность и жесткость. Один тип коробки передач отвечает всем этим критериям, обеспечивая относительно длительный срок службы при низких требованиях к техническому обслуживанию, — планетарная коробка передач.

Планетарная коробка передач состоит из множества планетарных шестерен, которые вращаются вокруг центральной солнечной шестерни, взаимодействуя с внутренней шестерней и вращаясь вокруг своих собственных осей. Непрерывное зацепление планетарных передач означает, что нагрузка распределяется между несколькими зубьями, что позволяет планетарным конструкциям передавать высокие крутящие нагрузки.

Такое распределение нагрузки между зубьями также придает планетарным редукторам высокую жесткость на кручение, что делает их идеальными для процессов, связанных с частыми пуско-остановочными движениями или изменением направления вращения, которые являются общими характеристиками сервоприводов. Большинство применений сервоприводов также требуют очень точного позиционирования, а планетарные редукторы спроектированы и изготовлены таким образом, чтобы иметь низкий люфт, в некоторых случаях составляющий всего 1-2 угловых минуты.

Примечание: Планетарные коробки передач могут использовать шпора или спиральный шестерни. В то время как цилиндрические шестерни могут обладать более высоким крутящим моментом, чем винтовые, винтовые конструкции отличаются более плавной работой, меньшим уровнем шума и более высокой жесткостью, что делает винтовые планетарные редукторы предпочтительными для сервоприводов.

Когда к трансмиссии добавляется коробка передач, частота вращения, передаваемая от двигателя к приводимому компоненту, уменьшается на величину передаточного отношения, что может позволить системе лучше использовать характеристики скорости и крутящего момента серводвигателя. Планетарные коробки передач способны выдерживать очень высокие входные частоты вращения и обеспечивают снижение скорости до 10:1 для стандартных конструкций, при этом высокоскоростные конструкции обеспечивают передаточное отношение (и, следовательно, снижение скорости) 100:1 или выше.

Планетарные коробки передач могут быть смазанный либо консистентной смазкой, либо маслом, хотя планетарная коробка передач для использования с сервоприводом (иногда называемая “сервоприводной” или “сервоуправляемой” коробкой передач) часто смазывается консистентной смазкой. В любом случае – консистентной смазкой или маслом – планетарные редукторы часто смазываются производителем на весь срок службы коробки передач, что избавляет конечного пользователя от необходимости технического обслуживания.

Наиболее важным преимуществом использования коробки передач в сервосистеме, пожалуй, является ее влияние на инерционность груза. Инерция нагрузки, которая отражается на двигателе, уменьшается за счет площадь от передаточного числа. Таким образом, даже относительно небольшое понижение передачи может оказать значительное влияние на коэффициент инерции.

Motor Inertia Ratio

Где:

JL = инерция нагрузки, передаваемой на двигатель

JM = инерция двигателя

gear ratio

Где:

JD = инерция привода (винта, ремня и шкива или исполнительного механизма)

JE = инерция внешней (перемещаемой) массы

JC = инерция сцепления

JG = инерция коробки передач

i = передаточное число

В то время как “идеальный” коэффициент инерции 1:1 во многих случаях это непрактично, цель большинства конструкций сервосистем состоит в том, чтобы сохранить коэффициент инерции как можно более низким для достижения высокой производительности системы восприимчивость Уменьшение инерции нагрузки за счет добавления в систему коробки передач означает, что можно использовать двигатель меньшего размера (с меньшей инерцией), сохраняя при этом желаемое соотношение между двигателем и нагрузкой. Кроме того, планетарная коробка передач, благодаря своей компактной конструкции, сама по себе обладает низкой инерцией, лишь незначительно увеличивая инерцию нагрузки, которую должен уравновешивать двигатель.