在以前的运动大小文章中，我们回顾了如何正确地指定(使用软件)aballscrew-driven运动轴．然后我们回顾了工程团队如何使用类似的基于软件的方法进行规模评估rack-and-pinion-based servomotor-driven轴在同一个五轴龙门上。现在，我们将探讨基于链条和链轮动力传输的电动马达驱动轴的组件(使用相同的软件)的尺寸确定过程。
•区域运动工程师|安川美国公司
使用软件绝对减轻了对轴、链和链轮动力传动的定径任务。这是因为软件可以让工程师有条不紊地输入轴负载、机械细节和系统传输类型。然后很容易修改轴移动配置文件，以适应应用程序在编辑器屏幕中移动的速度——并且(在最后一步中)选择一个可以完成这项工作的伺服电机。
最容易指定的运动系统设计是那些基于链轮和链轮动力传输的——无论最终是要输出旋转或直线运动。此外，链条和链轮组通常是驱动直线运动轴的最有效的选择。回想一下基础机械工程中这些组件的主要机械参数是:
•链轮节圆直径
•链质量和
•链轮和惰轮的惯性。
链轮传动的效率在95%到98%之间，因此比其他竞争产品的效率稍低一些。然而，有许多应用程序不需要特别严格的公差或效率。让我们通过一个示例更详细地探讨这个问题。
链轮设计载荷计算:这个例子将集中在移动一个200磅的负载质量上下携带材料从底部到顶部，反之亦然。这种负载将始终存在——我们可以在大小调整软件中解释它。
链与链轮设计摩擦计算:对于摩擦数，由于铸铁是最常见和最经济的链轮材料，链条一般由碳或合金钢制成，材料A和B可以这样选择:
链轮设计倾角计算:由于这是一个垂直应用程序，我们使用软件中的倾角标签进入90°以考虑重力。
链轮设计机构可由三个参数定义。
- 链轮节圆直径:这是对链条运动的直径的测量。它被用来计算旋转与线性的比率。对于我们的示例，4.01英寸。将等于12.598英寸。线性旅行:
圆周率:4.01·π = 12.5977 in
- 传动链的质量:链条本身的质量通常包含在被移动的整个物体的负载质量中。但是，它可以从这里分离出来并进入。
- 传动链轮惯性:这是移动重物的机构的惯量。同样，尺寸软件将帮助找到这个数字，工程师只需要输入一些链轮的细节。
现在把动力传动总成看作一个整体。运动系统的传输代表了从电动机的输出轴到它所驱动的机械之间的一切。这种动力传动系统可以像变速箱一样简单，也可以像蛇形皮带轮系统一样复杂，运行在多个托辊和从动轴上。对于这些应用以及我们的链和链轮设置示例，安川的齿轮电机提供了一个简单的集成解决方案。
《西格玛-7技术补充》可通过此下载yaskawa.com深度链接。变速箱可以与特定型号的变速箱的规格表一起输入:
下一步是考虑轴所需的移动轮廓。和所有的移动配置一样，重要的是要考虑向前(向上)移动和反向(向下)移动。向上移动轴需要(在设计计算中)使用质量载荷来确定所需的速度和扭矩。当然，当轴向下移动载荷，质量有效载荷和重力是决定值。任何涉及垂直下降的轴都可能在运动系统中包含再生能量……而伺服放大器(在我们的例子中，安川SERVOPACK)必须容纳这种能量。否则，将需要一个外部再生电阻。
假设我们的移动侧写有4英寸。每秒速度超过50英寸。中风给:
在计算了设计的移动轮廓后，下一步是选择一个伺服电机。这个伺服电机应该能够处理系统的速度，扭矩和惯性。对于我们的示例案例，安川的Sigma-7 SGM7J系列在400w可以处理负载和移动配置文件。
这个设计最后要考虑的是再生。因为我们的示例应用程序必须处理向上和向下移动的负载，所以减速使返回到驱动器的能量成为再生能量。下图是在4英寸处向下移动200磅负载所需的能量。注意，400w安川Sigma-7 SERVOPACK没有内置的再生电阻，所以这个应用程序将需要一个外部再生电阻。
在这里，我们回顾了工程团队如何在相同的五轴龙门上使用类似的方法来确定基于齿条和齿轮的伺服电机驱动轴。我们将使用制造商软件来完成应用程序。
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