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行星減速機出現(xiàn)斷軸問題的原因
發(fā)布時間:2023-02-17 16:39:20 點擊次數(shù):272

 行星減速機以其體積小(與電機直徑基本相同),傳動效率高(85~90%),減速范圍廣(1:3~100),精度高(回差小)等諸多優(yōu)點,而被廣泛應用于伺服、步進、直流無刷等控制電機(后稱驅(qū)動電機)的傳動系統(tǒng)中。在保證精密傳動的前提下,可以降低轉(zhuǎn)速﹑增大扭矩和降低負載與驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動慣量比。但在實際使用中經(jīng)常會出現(xiàn)因安裝不當導致的故障,減速機和驅(qū)動電機斷軸就是主要故障類型之一。對斷軸機理的分析有利于廣大客戶了解如何正確安裝行星減速機,更好地發(fā)揮行星減速機的作用。

 一、不同心出現(xiàn)的斷軸問題
     有的用戶在設備運行一段時間后,驅(qū)動電機的輸出軸斷了。為什么驅(qū)動電機的輸出軸會扭斷?當我們仔細觀察驅(qū)動電機折斷的輸出軸橫斷面,會發(fā)現(xiàn)橫斷面的外圈較明亮,而越向軸心處斷面顏色越暗,最后到軸心處是折斷的痕跡(點狀痕)。這一現(xiàn)象大多是驅(qū)動電機與減速機裝配時兩者的不同心所致。
     當驅(qū)動電機和減速機間裝配同心度保證得較好時,驅(qū)動電機輸出軸所承受的僅僅是轉(zhuǎn)動力(扭矩),運轉(zhuǎn)時也會很平順,沒有脈動感。而在不同心時,驅(qū)動電機輸出軸還要承受來自于減速機輸入端的徑向力(彎矩)。這個徑向力的作用將會使驅(qū)動電機輸出軸被迫彎曲,而且彎曲的方向會隨著輸出軸轉(zhuǎn)動不斷變化。如果同心度的誤差較大時,該徑向力使電機輸出軸局部溫度升高,其金屬結(jié)構(gòu)不斷被破壞,最終將導致驅(qū)動電機輸出軸因局部疲勞而折斷。兩者同心度的誤差越大時,驅(qū)動電機輸出軸折斷的時間越短。在驅(qū)動電機輸出軸折斷的同時,減速機輸入端同樣也會承受來自于驅(qū)動電機輸出軸方面的徑向力,如果這個徑向力超出減速機輸入端所能承受的最大徑向負荷的話,其結(jié)果也將導致減速機輸入端產(chǎn)生變形甚至斷裂或輸入端支撐軸承損壞。因此,在裝配時保證同心度至關重要!
    從裝配工藝上分析,如果驅(qū)動電機軸和減速機輸入端同心,那么驅(qū)動電機軸面和減速機輸入端孔面間就會很吻合,它們的接觸面緊緊相貼,沒有徑向力和變形空間。而裝配時如果不同心,那么接觸面之間就會不吻合或有間隙,就有徑向力并給變形提供了空間。
同樣,減速機的輸出軸也有折斷或彎曲現(xiàn)象發(fā)生,其原因與驅(qū)動電機的斷軸原因相同。但減速機的出力是驅(qū)動電機出力和減速比之積,相對于電機來講出力更大,故減速機輸出軸更易被折斷。因此,用戶在使用減速機時,對其輸出端裝配時同心度的保證更應十分注意!


 二、減速機出力太小出現(xiàn)的斷軸問題

     如果不是驅(qū)動電機軸斷,而是減速機的輸出軸折斷,除了減速機輸出端裝配同心度不好的原因以外,還會有以下幾點可能的原因。
     首先,錯誤的選型致使所配減速機出力不夠。有些用戶在選型時,誤認為只要所選減速機的額定輸出扭矩滿足工作要求就可以了,其實不然。

一是所配驅(qū)動電機額定輸出扭矩乘上速比,得到的數(shù)值原則上要小于減速機產(chǎn)品樣本提供的相應額定輸出扭矩;

二是同時還要考慮其驅(qū)動電機的過載能力及實際應用中所需最大工作扭矩。理論上,用戶所需最大工作扭矩一定要小于減速機額定輸出扭矩的 2 倍。尤其是有些應用場合必須嚴格遵守這一準則,這不僅是對減速機內(nèi)部齒輪和軸系的保護,更主要的是避免減速機的輸出軸被扭斷。如果沒有考慮到這些因素,一旦設備安裝有問題,減速機的輸出軸被負載卡住,這時驅(qū)動電機的過載能力依然會使其不斷加大出力,直到減速機的輸出軸所承受的力超過其最大輸出扭矩,軸就會扭斷。

如果減速機額定輸出扭矩有一定的裕量,那么扭斷輸出軸的槽糕情況就會避免。其次,在加速和減速的過程中,減速機輸出軸所承受瞬間的沖擊扭矩如果超過了其額定輸出扭矩的 2 倍,并且這種加速和減速又過于頻繁,那么最終也會使減速機斷軸。如果有這種情況出現(xiàn),應仔細計算考慮加大扭矩裕量。

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