Planetary Gearbox untuk Otomasi Industri: 7 Faktor Kinerja Utama

Pada gantri pick-and-place, motor servo 750 W yang berjalan pada 3.000 rpm harus menyalurkan gaya 25 hingga 30 Nm pada poros keluaran dan berhenti dalam jarak 0,05 mm dari posisi yang diajarkan, 90 kali per menit, tiga shift sehari. Drive memasok kecepatan dan loop kontrol. Gearbox planetary yang dibaut ke flensa motor menentukan apakah 0,05 mm masih tetap 0,05 mm setelah dua belas bulan produksi atau telah terbuka hingga 0,4 mm.

Lima faktor kinerja menentukan hasilnya: reaksi balik dan kekakuan torsi, kepadatan torsi yang diukur terhadap faktor servis sebenarnya, kehilangan efisiensi per tahap dan panas yang dihasilkan, masa pakai bantalan keluaran di bawah beban radial, dan paket penyegelan dan pelumasan disesuaikan dengan lingkungan pabrik. Salah menilai dua di antaranya pada lembar ukuran dan sumbu akan direkayasa ulang di lantai pabrik, bukan di atas kertas.

Shanghai SGR Heavy Industry Machinery Co., Ltd., yang dikenal sebagai SGR , membuat gearbox planetary, gearbox cacing selubung ganda, dan peredam gabungan untuk otomasi industri dan alat berat, sehingga kriteria di bawah ini ditulis berdasarkan apa yang sebenarnya rusak, aus, atau melayang pada jalur lari.

Kontribusi Planetary Gearbox pada Sumbu Otomatis

Gearbox planetary melipatgandakan torsi dan membagi kecepatan input dengan membagi beban ke tiga atau lebih planet gear yang bersentuhan dengan sun gear dan ring gear internal pada saat yang sama, dan mesh simultan tersebut menggerakkan setiap keuntungan dan setiap sizing trap yang mengikutinya.

Gearbox planetary adalah peredam koaksial di mana roda gigi matahari pusat menggerakkan beberapa roda gigi planet yang dipasang pada pembawa yang berputar; planet-planet menggelinding di dalam ring gear, sehingga beban yang ditransmisikan dibagi ke beberapa pasang gigi, bukan satu jaring tunggal.

Tiga konsekuensi penting pada sumbu otomatis:

• Rasio per tahap berkisar dari 3:1 hingga sekitar 10:1, jadi dua tahap mencapai sekitar 100:1 dan tiga tahap mencapai 1.000:1 dalam wadah yang lebih pendek dari unit heliks yang sebanding.
• Pembagian beban pada tiga hingga lima roda gigi planet menurunkan gaya pada setiap pasangan gigi, sehingga meningkatkan kepadatan torsi dan kekakuan torsi serta mengurangi kebisingan yang dihasilkan oleh desain jaring tunggal.
• Poros input dan output berada pada garis tengah yang sama, sehingga flensa unit dipasang langsung ke motor servo tanpa menggerakkan sumbu mesin.

Properti yang sama menciptakan mode kegagalan. Sebuah unit yang berukuran torsi rata-rata saja akan mengadu gigi jauh sebelum bantalan keluaran mencapai umur pengenalnya.

Serangan Balik dan Kekakuan Torsional: Faktor Performa Pertama

Serangan balik adalah permainan sudut yang diukur pada poros keluaran saat masukan berbalik arah, dan langsung diubah menjadi kesalahan pemosisian: 1 menit busur sama dengan sekitar 0,15 mm pada lengan 500 mm, 3 menit busur sama dengan 0,44 mm, dan 8 hingga 12 arcmin pada unit industri serba guna sama dengan 1,16 mm atau lebih.

ISO 1328-1:2013 mendefinisikan tingkat akurasi roda gigi 0 hingga 12, dan rangkaian planet tingkat otomatisasi biasanya dipotong menjadi tingkat 6 atau tingkat 7, yang memungkinkan jaminan 3 arcmin tanpa melakukan hand-lapping pada setiap unit. Satu set grade 5 dapat dipesan untuk 1 arcmin, dengan harga premium dan lead time yang lebih lama.

Kekakuan adalah paruh kedua dari spesifikasi yang sama. Serangan balik memberi tahu Anda seberapa jauh sumbu bergerak sebelum jalur beban bergerak; kekakuan torsional, dinyatakan dalam Nm per arcmin, menunjukkan seberapa besar defleksinya setelah beban diterapkan. Kedua nomor tersebut termasuk dalam lembar pemilihan, dan interaksi antara keduanya pada sumbu servo diperiksa dalam ulasan ini penentu serangan balik dalam posisi robot .

Kepadatan Torsi, Faktor Pelayanan dan Pemilihan Rasio

Ukuran gearbox planetary berdasarkan torsi puncak, bukan torsi nominal, karena sumbu servo secara rutin menerapkan 200% hingga 300% torsi terukur selama beberapa ratus milidetik selama akselerasi dan pengereman. Peringkat yang hanya mencakup torsi kontinu akan membuat mesin bersiklus tinggi pada tahun pertama.

Terapkan faktor servis minimal 1,5 untuk otomatisasi satu shift dan 2,0 untuk tugas 24/7, lalu periksa hasilnya dengan rasio yang sebenarnya Anda perlukan. Rasio, kelas serangan balik, dan jumlah tahapan bukanlah pilihan yang berdiri sendiri: menambahkan tahapan untuk mencapai rasio yang lebih tinggi memerlukan efisiensi sekitar 3 poin persentase dan menambah serangan balik di setiap mesh.

Gearbox Planetary Torsi Tinggi Seri N Tinjau unit Seri N ini saat mencocokkan faktor servis, rasio, serangan balik, dan jumlah tahapan sebelum mengonfirmasi torsi puncak dan penghitungan tugas ISO 6336. Lihat Produk →

Jika siklus kerja mencakup pembalikan yang sering atau inersia pantulan tinggi, konfirmasikan torsi puncak, jumlah siklus puncak per jam, serta faktor keamanan akar gigi dan sayap yang dihitung sesuai ISO 6336 sebelum pesanan dilepaskan.

Efisiensi, Panas dan Siklus Kerja

Setiap tahap planet kehilangan sekitar 2% hingga 3% daya yang melewatinya, sehingga satu unit tahap menghasilkan sekitar 97%, dua tahap sekitar 94% dan tiga tahap sekitar 91%. Persentase yang hilang tidak hilang; ia meninggalkan rumah sebagai panas.

Peringkat termal diberikan pada suhu sekitar yang ditentukan, biasanya 40 derajat, dan posisi pemasangan yang ditentukan. Unit yang memiliki suhu cukup di udara tenang dapat menjadi terlalu panas di dalam ruang tertutup, dan faktor servis yang lebih tinggi adalah solusi yang paling murah: unit tersebut memilih ukuran bingkai berikutnya, yang meningkatkan area pancaran sebelum meningkatkan biaya secara signifikan.

Masa Pakai Bantalan Keluaran, Beban Radial, dan Antarmuka Pemasangan

Bantalan keluaran, bukan gigi roda gigi, adalah komponen pertama yang kehabisan margin pada sumbu yang digerakkan oleh sabuk, digerakkan oleh rantai, atau digerakkan oleh pinion. Masa pakai bantalan katalog dihitung sesuai ISO 281 dan biasanya dinyatakan sebagai peringkat L10 yaitu 20.000 jam pada beban terukur, yaitu titik di mana 90% populasi dapat bertahan dalam jangka waktu tersebut.

Gearbox Planetary Torsi Tinggi yang Dipasang di Basis Koaksial Seri N Pertimbangkan unit yang dipasang di dasar koaksial ini ketika masa pakai bantalan keluaran, beban gantung, beban aksial, dan start per jam mengatur sumbu penggerak. Lihat Produk →

Berikan tiga angka kepada pabrikan: beban radial dan titik penerapannya di sepanjang poros keluaran, beban aksial, dan start per jam. Beban gantung yang diterapkan 25 mm lebih jauh dari perkiraan dapat mengurangi separuh umur bantalan yang dihitung.

Lingkungan, Penyegelan dan Pelumasan

Kelas perlindungan dan pelumasan ditentukan oleh pabrik, bukan oleh halaman katalog. IP65 hingga IEC 60529 adalah nilai minimum praktis jika terdapat pencucian, debu, atau butiran halus logam.

• Unit yang disegel gemuk seumur hidup menghilangkan penggantian oli tetapi memiliki batas termal kontinu yang lebih rendah dibandingkan rangka berpelumas oli dengan ukuran yang sama.
• Unit berpelumas oli yang menjalankan oli roda gigi mineral atau sintetis sesuai ISO VG 220 menangani kecepatan lebih tinggi dan tugas berkelanjutan dengan lebih baik, dengan mengorbankan interval penggantian oli.
• Area makanan, farmasi, dan pengemasan biasanya menentukan pelumas terdaftar NSF H1, yang harus dipilih sebelum unit dirakit, bukan setelahnya.
• Suhu lingkungan yang ekstrem, di bawah minus 10 atau di atas 45 derajat, mengubah pilihan pelumas dan memerlukan pemanas atau kipas angin.

Urutan Seleksi Enam Langkah untuk Mesin Otomatis

Cocokkan gearbox dengan siklus kerja dalam enam langkah, dan catat nomor di belakang setiap langkah sehingga perubahan selanjutnya dapat ditelusuri ke sebuah keputusan, bukan hanya dugaan.

Gearbox Planetary untuk Aplikasi Penggerak Slewing Gunakan gearbox planetary ini saat mencocokkan langkah siklus kerja; jika pemeriksaan gagal, pertimbangkan kerangka yang lebih besar sebelum mengubah ke rasio yang lebih rendah. Lihat Produk →

Jika suatu langkah gagal, naikkan ukuran bingkai sebelum berpindah ke rasio yang lebih rendah; memperbesar bingkai dapat dibalik, sedangkan memperkecil rasio tidak.

Serangan balik, kepadatan torsi, efisiensi, masa pakai bantalan, dan penyegelan adalah lima faktor yang membedakan toleransi ketahanan gearbox planetary selama satu dekade dari yang menjadi item baris dalam catatan pemeliharaan. Menentukan kelimanya berdasarkan siklus tugas sebenarnya membutuhkan waktu satu sore; memperbaikinya setelah commissioning memerlukan penghentian.