為CNC機床選擇齒輪可能是一個(gè)很大的挑戰?？蛻?hù)不斷面對設計用于各種任務(wù)的各種行星減速機。錯誤的選擇會(huì )導致購買(mǎi)更昂貴的行星減速機。在機械能量傳輸行業(yè)中，需要齒輪箱來(lái)支撐較大的外部徑向載荷，而需要能夠承受動(dòng)態(tài)載荷的齒輪箱以實(shí)現精確的運動(dòng)控制或伺服機構。
客戶(hù)將遇到的第一個(gè)問(wèn)題是如何選擇行星減速機和負載參數，它們必須與電動(dòng)機參數相對應，同時(shí)必須與預期負載相對應。行星減速機參數的選擇可以簡(jiǎn)化，結果，您仍然可以得到可行的設計，僅需花費很多錢(qián)，行星減速機將具有超出您的任務(wù)所需的特性。同時(shí)，正確選擇參數可確保您的行星減速機能夠應對負載，具有成本效益并占據較小的面積。
如何選擇齒輪參數
行星減速機任務(wù)評估的一般方面
在所有情況下都需要考慮評估行星減速機參數的幾個(gè)方面。在本文的這一部分中，將對它們進(jìn)行詳細討論。
1.過(guò)載系數
在確定最佳行星減速機任務(wù)的參數之前，客戶(hù)必須確定過(guò)載系數的值。過(guò)載系數通常被定義為參數的給定值超過(guò)特定設備的參數的標稱(chēng)值的差。過(guò)載系數應考慮到諸如負載不均，易于維護和工作溫度升高等因素。
如何正確解釋過(guò)載系數？過(guò)載系數1.0表示設備具有足夠的功率來(lái)處理任務(wù)。同時(shí)，當系數值為1.0時(shí)，系統的特性沒(méi)有裕度，這可能導致齒輪箱過(guò)熱或損壞。為了解決大多數工業(yè)問(wèn)題，過(guò)載系數應為1.4，從而確保齒輪箱可以承受標稱(chēng)值1.4倍的負載。如果任務(wù)需要處理113 Nm的負載，則考慮所選系數，行星減速機必須應對160 Nm的負載。每個(gè)特定任務(wù)的過(guò)載系數的最終值將受許多因素影響。過(guò)載系數還取決于行星減速機制造商，
2.工作和環(huán)境溫度
較高的環(huán)境溫度會(huì )增加內部壓力，這也可能需要增加過(guò)載系數。在高溫或低溫下運行可能需要使用其他密封材料和特殊潤滑劑。
在選擇行星減速機參數時(shí)，行星減速機運行的環(huán)境條件也是一個(gè)重要參數。惡劣的工作條件會(huì )增加設備的磨損。在多塵或骯臟的條件下的工作條件通常需要使用特殊的材料來(lái)防止腐蝕或細菌滋生。食品或飲料行業(yè)需要符合FDA要求的特殊涂料和潤滑劑。真空介質(zhì)還需要使用特殊的潤滑劑和散熱方案，因為在真空條件下傳熱非常困難。不遵守這些要求可能會(huì )導致減速器無(wú)法承受負載。在選擇行星減速機參數時(shí)，應考慮所有這些方面。
3.沖擊載荷或載荷類(lèi)型
高沖擊力或動(dòng)態(tài)負載會(huì )導致齒輪和軸承的磨損增加，如果在選擇參數時(shí)未考慮這些磨損，則會(huì )導致過(guò)早失效。另外，這樣的負載將需要增加的負載系數。均勻載荷是指在整個(gè)應用過(guò)程中保持不變的載荷，而異質(zhì)載荷是指在應用過(guò)程中隨時(shí)間變化的載荷。通常，不均勻載荷的存在，甚至很小的載荷，都將需要更高的載荷系數。具有均勻負載的任務(wù)的一個(gè)示例是輸送量恒定的產(chǎn)品的輸送機。負載不均勻的一個(gè)例子是與切割相關(guān)的任何任務(wù)。
4.輸出或輸出機構
的類(lèi)型輸出機構包括星號，皮帶輪或齒輪。輸出機構的各種配置（例如雙輸出軸或安裝在軸上的套筒）可減少設備設計所要承受的負載。各種輸出機構會(huì )改變軸上可能的負載，還必須考慮其值。大多數機構會(huì )產(chǎn)生很高的徑向載荷，而同時(shí)，諸如螺旋傳動(dòng)之類(lèi)的東西也會(huì )產(chǎn)生很大的軸向載荷。這樣的各種條件可能需要不同的軸承，以應對高的徑向或軸向載荷。
5.輸出軸或輸出主軸腔的尺寸
在選擇應用參數時(shí)，輸出軸和主軸腔的孔尺寸必須滿(mǎn)足客戶(hù)的要求。輸出軸可以由不銹鋼制成，可以是無(wú)鑰匙或無(wú)鑰匙的，空心的有鑰匙或無(wú)鑰匙的，或者是法蘭連接的，可以與任何先前的選件組合使用。知道缸體上正確的孔尺寸可以促使客戶(hù)購買(mǎi)更大的齒輪箱以將其安裝在現有的軸上。在某些情況下，客戶(hù)有機會(huì )修改其桿身，以便能夠使用最經(jīng)濟的設備并獲得最佳的解決方案。
6.外殼類(lèi)型
選擇行星減速機之前，請考慮安裝方法，這一點(diǎn)也很重要。減速器可在一側或幾側配備安裝腳，輸出法蘭或螺紋孔。此類(lèi)各種類(lèi)型的外殼可能會(huì )對設備的安裝施加一定的限制，因此，市場(chǎng)上存在的各種外殼選件會(huì )阻止使用其他緊固件，例如框架或托架。例如，在外殼底面上有螺紋孔，因此無(wú)需在行星減速機的輸出端周?chē)惭b額外的L形支架。
齒輪傳動(dòng)
可能會(huì )影響選擇設備參數的過(guò)程的某些要素是特定的，并且取決于此設備應在其上運行的行業(yè)。因此，對于動(dòng)力傳輸任務(wù)，重要的參數是軸旋轉速度（rpm），發(fā)動(dòng)機功率和安裝期間的殼體尺寸以及系統將要工作的工作負載的值。
輸入軸轉速
客戶(hù)必須確定齒輪箱的工作傳動(dòng)比或提供輸入/輸出速度傳動(dòng)比和工作頻率（Hz）進(jìn)行計算。標準是電源電流頻率為60 Hz時(shí)的轉速為1750 rpm。選擇任務(wù)的參數時(shí)，必須指出任何更改，因為這會(huì )影響關(guān)系的計算。否則可能會(huì )導致減速器不符合客戶(hù)要求。
電機功率和外殼尺寸
在計算過(guò)載系數之前，必須確定齒輪箱和輸入選件的尺寸。設置好行星減速機的尺寸后，使用所需功率的值來(lái)計算實(shí)際的過(guò)載系數。大功率電機會(huì )產(chǎn)生大量熱量，可能會(huì )對行星減速機的機械特性產(chǎn)生不利影響。這種基于增加的熱量產(chǎn)生的降低的額定值被稱(chēng)為齒輪箱的熱功率，并且在操作發(fā)動(dòng)機時(shí)應予以考慮。
軸負載
確定參數時(shí)，請確保負載不會(huì )損壞行星減速機。軸能夠承受的以N * m為單位的力稱(chēng)為外部徑向載荷。如果該力小于技術(shù)規格中指定的力，則行星減速機將損壞。
行星減速機運動(dòng)控制
對于伺服機構行業(yè)，在確定設備參數時(shí)，必須考慮以下參數：驅動(dòng)軸速度，慣性，動(dòng)態(tài)轉矩值，軸上的比重和軸直徑本身。
傳動(dòng)軸
轉速傳動(dòng)軸轉速不得超過(guò)行星減速機的額定轉速，否則，由于壓力升高，可能導致密封提前磨損。驅動(dòng)軸的速度可以隨機增加，特別是在輸出端有一個(gè)機構的情況下，在選擇系統參數時(shí)未考慮其減速系數，因此確定輸出端設備的參數非常重要。
慣性
為了精確控制機構，慣性失配必須小于10：1。這對于許多應用中要求的高精度至關(guān)重要。行星減速機的尺寸和傳動(dòng)比是影響行星減速機慣性的主要因素?？刂葡到y工程師也可能要求較少的不合規，甚至要求這種不合規的具體含義。通常，發(fā)動(dòng)機是根據動(dòng)態(tài)能力而不是基于扭矩來(lái)選擇的。通常，由于轉子的慣性大，所以使用的扭矩比技術(shù)任務(wù)要求的扭矩高得多的發(fā)動(dòng)機。一些制造商甚至專(zhuān)門(mén)為高和低慣性值設計了電動(dòng)機。通過(guò)這種方式，由于較少的慣性失配，可以改善任務(wù)的電機調整。限制電動(dòng)機的輸出扭矩以防止損壞行星減速機也很重要。
動(dòng)態(tài)運動(dòng)
與勻速運動(dòng)相比，循環(huán)運動(dòng)可能需要使用更高的負載系數值。這是由于這樣的事實(shí)，即恒定的啟動(dòng)和停止會(huì )導致齒，齒輪和密封件的額外磨損。周期性的反向運動(dòng)需要比周期性或連續運動(dòng)模式更高的負載系數。
特定軸載荷
必須考慮徑向，軸向和瞬時(shí)軸載荷，并檢查其是否符合特定單元的額定載荷。否則可能會(huì )損壞軸，軸承或齒輪齒。通常，為了選擇合適的行星減速機，上述參數應用了一個(gè)過(guò)載系數。如果應用條件需要，其他類(lèi)型的軸承也可以提高這些額定值。
直徑和軸長(cháng)
電機軸的直徑和長(cháng)度必須合適，才能與聯(lián)軸器完全嚙合。如果沒(méi)有完全接觸，則可能會(huì )發(fā)生軸打滑。盡管事實(shí)上這種影響不會(huì )影響過(guò)載系數，但重要的是要考慮它，以避免發(fā)動(dòng)機安裝出現問(wèn)題。一些制造商進(jìn)行了大輸入設計，這使得行星減速機可以與功率更大的電機一起工作，而無(wú)需增加行星減速機的尺寸。
發(fā)現：
為了獲得最佳解決方案，客戶(hù)需要了解負載的大小，從而提供適合該應用的經(jīng)濟高效的解決方案。選擇行星減速機時(shí)，過(guò)載系數，環(huán)境，環(huán)境溫度，沖擊載荷，輸出連接的類(lèi)型和使用時(shí)間是重要的參數?？蛻?hù)提供的信息越多，行星減速機的選擇過(guò)程就越準確，最終將有助于選擇最佳的行星減速機來(lái)解決客戶(hù)的問(wèn)題。有許多確定參數的程序可以幫助選擇特定的齒輪模型。