为一个应用选择最好的齿轮马达,重要的是要深入了解更多的细节,而不仅仅是选择最合适的输出速度和扭矩。以下是你应该考虑的五个标准。
当选择和设计齿轮马达时,虽然输出速度和转矩显然是重要的,但必须审查其他几个考虑因素。工作周期、传动系统、操作环境、安全要求和热保护都必须考虑在内。然而,仍然有一些因素可以影响你的设计是否成功。在这里,我们回顾了五个重要的标准,以帮助选择正确的齿轮马达为给定的应用程序,以确保高效运行和所需的使用寿命。
1.齿轮电动机安装方向
齿轮马达通常被设计成安装在齿轮箱水平与电机和传动轴在水平方向。其他安装位置是可能的,取决于齿轮马达的类型及其齿轮箱是如何润滑的。如果你需要非标准安装(例如垂直),选择齿轮电机的第一步应该是打电话给制造商的技术支持团队。
大多数分马力(FHP)齿轮马达的特点是无排气齿轮头,为生活润滑,但一些齿轮马达类型是油润滑和其他润滑脂润滑。如果一个油润滑齿轮马达安装在一个位置,而不是水平,泄漏的机会增加在静态和动态条件下,轴密封磨损。润滑脂润滑的产品更不容易泄漏,但齿轮寿命可能会受到影响。
设计提示:润滑时,必须在油和润滑脂之间作出选择。它们都有各自的好处,应用程序将帮助您决定在给定的情况下哪种方法更适合。在负载条件下,油为齿轮齿提供更一致的润滑。润滑脂在安装时提供了更大的灵活性,并将泄漏的风险降至最低。
使用的润滑油类型直接关系到齿轮头的寿命预期。润滑脂润滑的齿轮马达额定在正常工作条件下执行令人满意的一年,或2000小时。一般情况下,在铭牌扭矩下,油润滑设计的性能可以满足5000到10,000小时的要求。
尽管有优势,油并不总是用在较小的FHP齿轮马达,因为这些密封的考虑。如果需要非标准的安装方向,一种可能的替代方法是半流体润滑脂。避免安装一个充油变速箱正上方的电机。在变速箱和电机之间有一个轴密封,但密封不会永远持续。最终,润滑剂会进入电机。这可能会干扰永磁直流电动机的换向,交流分相电机的离心启动开关,或无刷直流电动机的电子换向器组件。如果驱动轴必须指向向上,那么润滑脂润滑,直角齿轮电机将是一个更好的解决方案。如果你需要一个非标准的安装位置,你可能需要考虑一个自定义齿轮马达与修改润滑或填充水平。
2.计算机迷效率
在大多数直角齿轮箱中发现的蜗轮蜗杆齿轮效率较低,产生的热量比平行轴齿轮箱中使用的正齿轮或斜齿轮组件更多。因此,直角齿轮马达经常需要一个更大的电机来匹配具有相同齿轮比的平行轴齿轮马达的输出转矩。蜗轮蜗杆齿轮的效率在低速时更差,为启动和加速提供更少的扭矩。
3.自锁直角齿轮头
“自锁”直角齿轮箱不能通过对输出轴施加恒定扭矩来向后驱动。这些齿轮箱可以提供保持扭矩,即使当齿轮电机的电源被关闭。这是可取的应用程序,负载预计保持静止,即使在齿轮电机的电源被关闭。然而,这是不建议作为“故障安全”的应用解决方案,因为保持扭矩减少的齿轮磨损或如果轴振动发生。
设计提示:在应用中,负载必须在断电条件下保持安全,一个外部保持制动器应添加到电机或齿轮电机。制动器通常安装在高速轴或附件轴(电枢或转子轴)上,而不是在驱动轴(输出轴)上。
4.噪音和负载
变速箱被设计成安静的,但有些比其他的安静。在某些情况下,金属齿轮比非金属齿轮产生更多的噪音,而斜齿轮往往比正齿轮更安静。齿轮箱的噪音受其齿轮级数、负载、电枢或转子、输入速度的影响。一些较小的平行轴和行星齿轮箱使用尼龙型一级齿轮作为一种减少噪音和振动的方法。蜗轮齿轮通常比正齿轮或斜齿轮减速器更安静,因为它们在滑动动作上工作。因为蜗杆和齿轮的齿是在破碎而不是悬臂载荷下,而且通常有更多的齿接触,蜗杆齿轮比正齿轮或斜齿轮有更高的抗冲击载荷。
5.齿轮电动机生活
齿轮马达的寿命受许多因素的影响。最明显的是运行速度、负载、占空比和环境温度。这些操作条件越高,齿轮头组件磨损越快。但变速箱内部的设计细节也决定了齿轮马达的寿命。例如,蜗轮齿轮的滑动作用更难润滑,效率低于正齿轮和斜齿轮的滚动作用。因此,金属蜗杆和齿轮齿比金属正齿轮和斜齿轮齿磨损更快。如果没有施加严重或冲击载荷,非金属齿轮将比金属齿轮磨损得慢。油润滑的齿轮将持续比润滑脂润滑齿轮,因为油提供更一致的润滑齿轮齿在负载条件下。
另一个设计细节,可以影响齿轮电机的寿命是电机轴和输出轴球轴承。轴承过早失效的可能原因可能是肮脏的润滑脂或无效的密封造成的外来物质,过高的温度或外部污染造成的润滑脂恶化,或轴电流造成的电气电弧。
设计提示:轴承问题的一些早期预警信号可以是电机和轴承之间的温差增加,轴承噪声增加,或电机的扭矩(负载)增加,导致电机或齿轮电机拉出的电流增加。
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