Микроредукторный двигательМикроредукторный двигатель состоит из двигателя и редуктора, двигатель является источником энергии, скорость вращения двигателя очень высока, крутящий момент очень мал, вращательное движение двигателя передается на редуктор через зубья двигателя (включая червячный механизм), установленные на валу двигателя, поэтому вал двигателя является одной из очень важных частей в микроредукторном двигателе.
I. Материал вала двигателя
При выборе материала вала следует учитывать величину крутящего момента, обрабатываемость, коррозионную стойкость и наличие магнитной проводимости в соответствии с требованиями двигателя. В качестве материала можно выбрать высококачественную углеродистую сталь, нержавеющую сталь, легированную сталь, цементированную сталь и т. д. Наиболее распространенные материалы для валов двигателей включают следующие типы.
1. Американская сталь стандартов 1141 и 1144, ближайший к ней отечественный материал — сталь № 45, наиболее широко используемая в настоящее время в промышленности. Главный недостаток — она легко ржавеет, поэтому при использовании необходимо дополнительно наносить антикоррозийное масло для предотвращения ржавления.
2. Американская стандартная нержавеющая сталь 416, ближайший к ней отечественный материал — Y1Cr13. Она нелегко поддается обработке, не подходит для обработки сложных элементов, таких как головки валов с резьбой. Цена выше, чем у стали 45, но ниже, чем у 303, и она более широко используется.
3. Американская нержавеющая сталь 420, ближайший к ней отечественный материал — 2Cr13. Она нелегко поддается обработке, не подходит для обработки сложных элементов, таких как головка вала с резьбой. Она дороже стали 45, но дешевле стали 416/303, и имеет более широкое применение.
4. Нержавеющая сталь американского стандарта 431. Этот материал используется нечасто, в основном в ситуациях, связанных с контактом с пищевыми продуктами. Допускается контакт с пищевыми продуктами.
5. Американская стандартная нержавеющая сталь 303, более дорогая, отличается мягкостью материала и легкостью обработки для придания ей сложных форм.
II. Форма вала двигателя
Зубья микроредукторного двигателя и зубья первого уровня в редукторе зацепляются для передачи вращательного движения, что неизбежно приводит к возникновению крутящего момента, поэтому плотность посадки зубьев двигателя и вала двигателя очень важна. Учитывая посадку зубьев двигателя и вала двигателя, нельзя обойти стороной форму вала двигателя.
Формы валов двигателей
А. Легкий вал, подходящий для малых нагрузок и малого крутящего момента.
B. Плоский вал или вал D-образной формы, подходящий для средних нагрузок.
C. Вал с насечкой, подходит для средних нагрузок.
D. Вращающийся вал со шпоночным пазом, подходящий для больших нагрузок и высокого крутящего момента.
E. Выходной конец вала двигателя выполнен в виде червяка; этот тип вала двигателя является особым и в основном используется для турбочервячных передач.
III. Технологические требования к валу двигателя
Микроредукторные двигателиСуществуют требования к сроку службы, а также технологические требования к валу двигателя, которые также влияют на срок службы микроредукторного двигателя.
Технология обработки вала электродвигателя имеет свои особенности.
А. Точность измерения диаметра вала двигателя достаточно высока и может достигать 0,002 мм.
В. Для предотвращения ржавления и повышения коррозионной стойкости поверхность вала двигателя часто покрывают никелем методом электролитического осаждения.
C. Шероховатость поверхности вала двигателя также очень важна, поскольку она напрямую влияет на точность посадки на зубья двигателя.
IV. Классификация приводных валов редукторов
В зависимости от мощности редукторы делятся на высокомощные и маломощные. Выходной вал редукторов различной мощности, модели и спецификации также различается, а передаточный вал редуктора делится на выходной и входной. Принцип работы этих двух типов валов подробно описан ниже.
1. Выходной вал
Выходной вал — это вал, соединенный с редуктором и механизмом передачи; скорость вращения выходного вала значительно ниже. В зависимости от материала выходной вал делится на металлический и пластиковый; в зависимости от формы — на D-образный вал, круглый вал, двойной плоский вал, шестигранный вал, пятигранный вал, квадратный вал и т.д.
2. Входной вал
Входной вал является соединительным валом трансмиссионного двигателя и редуктора. Входная скорость и крутящий момент входного вала невелики, а диаметр вала невелик. Один конец входного вала может проходить через монтажное отверстие и вставляться в монтажную полость, обеспечивая зацепление с шестерней в монтажном корпусе. На другом конце входного вала открывается монтажный паз, в который вставляется вал редукторного двигателя. Между шпоночным пазом и валом двигателя вставляется плоская шпонка, обеспечивая быстрое и стабильное соединение вала двигателя и входного вала. Благодаря вышеупомянутому взаимодействию входного вала, монтажного основания, монтажного паза и шпоночного паза, редукторный двигатель может быть быстро соединен с входным валом через вал двигателя, что облегчает быструю установку редукторного двигателя в монтажный корпус и упрощает погрузку и разгрузку персонала.
3. Роль и особенности трансмиссионного вала редуктора.
А. Передать определенное количество энергии.
B. Вращение на входе происходит с низкой скоростью, на выходе – с низкой скоростью, что позволяет достичь цели замедления. При условии игнорирования сопротивления трения, мощность, передаваемая на входной и выходной валы, одинакова, а мощность = крутящий момент * скорость. То есть, когда мощность равна, крутящий момент и скорость равны скорости на входном валу, следовательно, крутящий момент мал, поэтому требуется меньший диаметр вала; наоборот, когда скорость на выходном валу низка, поэтому крутящий момент велик, необходимо использовать вал большего диаметра.
V. Каковы причины нагрева подшипников миниатюрного редукторного двигателя?
Микроредукторный двигательПри нормальной работе подшипник не будет перегреваться, а вот сильный нагрев подшипника микроредукторного двигателя обычно имеет следующие причины.
1. Повреждение подшипника миниатюрного редукторного двигателя приведет к его перегреву.
2. Смазка, смешанная с аномальными частицами или посторонними веществами на подшипнике, приведет к повышенному износу подшипника и перегреву.
3. Недостаток масла в подшипниках миниатюрного редукторного двигателя: длительное нахождение двигателя в таком состоянии приводит к увеличению трения и, как следствие, к перегреву подшипников.
4. Если качество смазочного масла слишком низкое, вязкость недостаточная или слишком высокая, это также приведет к аномальному нагреву подшипника.
5. Если подшипник миниатюрного редуктора и выходной вал затянуты слишком свободно или слишком туго, слишком тугое затягивание приведет к деформации подшипника, слишком свободное затягивание приведет к смещению, что вызовет сильный нагрев подшипника.
6. Неправильная установка подшипников, при которой два вала не расположены на одной прямой, или дисбаланс наружных колец подшипника, приводит к снижению чувствительности подшипника, усилению нагрузки при работе и перегреву.
VI. Каковы основные причины осевого биения миниатюрного двигателя?
1. Первый случай — это относительное перемещение вала и ротора микромотора. Если по какой-либо причине отверстие сердечника и вал ротора находятся в зазоре между ним и сердечником вала микромотора, это приводит к изменению относительного положения сердечника и вала ротора в осевом и радиальном направлениях, возникает явление смещения вала. Более того, из-за осевого перемещения сердечника ротора существует высокая вероятность деформации торцевой крышки миниатюрного двигателя и торца ротора от трения, или возникновения пульсаций в обмотке статора.
2. Второй случай — повреждение или протечка регулировочной накладки микромотора по оси. В процессе проектирования и разработки микромоторов мы учитываем коэффициент теплового расширения материала, поэтому по оси остается определенный зазор, который напрямую приводит к смещению оси и ее деформации. Поэтому для решения этой проблемы используется метод нагружения накладки. Если накладка протекает или имеет дефекты, это может привести к отказу осевого тормоза и деформации вала.
3. Третий случай — это автоматическая регулировка осевой центровки магнитов статора и ротора микромотора, приводящая к вмешательству. В идеальном состоянии микромотора осевая центровка магнитов статора и ротора полностью совпадает, но на практике достичь полного совпадения осевой центровки статора и ротора микромотора сложнее, поэтому в процессе работы микромотор будет выходить из этого состояния: "выравнивание - смещение - выравнивание - смещение Смещение ------", что приведет к процессу автоматической регулировки выравнивания, и повторная регулировка вызовет осевое биение.
4. В процессе работы микромотора с собственным пропеллером, при наличии соответствующей осевой силы, воздействующей на микромотор, процесс вентиляции создаст соответствующую осевую силу, а при недостаточной балансировке пропеллера это также приведет к осевому перемещению микромотора.
Осевое биение микромотора приведет к удару?
Проще говоря, если осевое биение миниатюрного двигателя приводит к аномальной вибрации, шуму, разбросу подшипников, перегоранию обмоток и сокращению срока службы, мы можем добавить волнообразную амортизирующую прокладку на наружный край подшипника миниатюрного двигателя и торцевую крышку, чтобы решить проблему осевого перемещения миниатюрного двигателя.
VII. Как установить подшипники планетарного редуктора?
Двигатель с планетарным редуктором используется в различных областях, например, в системах «умного дома». Как же устроена конструкция подшипника микроредуктора?
Как правило, в микропланетарных редукторах используются косозубые шестерни с определенной осевой нагрузкой, и даже если используются двойные косозубые шестерни и прямозубые шестерни, необходимо определить их осевое направление. Величину и направление силы зацепления шестерен можно определить, необходимо лишь определить по чертежу расстояние между подшипниками и точку действия силы на валу. Следовательно, можно произвести следующий выбор подшипников.
1. К распространенным типам подшипников относятся сферические роликовые подшипники, однорядные, двухрядные конические роликовые подшипники, двухрядные цилиндрические роликовые подшипники, четырехточечные шариковые подшипники, шариковые подшипники и т. д.
2. При первоначальном выборе подшипника необходимо определить диаметр отверстия подшипника на валу. Чем выше скорость вращения входного вала, тем больше должна быть выбрана деталь с тем же диаметром отверстия и большей грузоподъемностью. На средний вал воздействует сила зацепления двух зубчатых передач, поэтому, чем больше диаметр отверстия, тем больше должна быть выбрана деталь с тем же диаметром отверстия и большей грузоподъемностью.
3. При низкой скорости вращения выходного вала и воздействии на вал и подшипник только силы зацепления зубчатых колес, можно выбрать подшипник среднего или меньшего диаметра с той же грузоподъемностью, но при жестком соединении выходного вала и шпинделя станка и ударных нагрузках следует выбирать подшипник с большей грузоподъемностью.
VIII. Что может быть причиной поломки вала в редукторе мотор-редуктора?
В процессе повседневной работы, помимо плохой соосности узла редукторного двигателя и, как следствие, поломки вала редуктора, поломка выходного вала редуктора может быть вызвана не более чем следующими причинами.
Во-первых, неправильный выбор приводит к тому, что редуктор обладает недостаточной силой. Некоторые пользователи при выборе ошибочно полагают, что номинальный выходной крутящий момент выбранного редуктора соответствует требованиям к работе, но на самом деле это не так, поскольку номинальный выходной крутящий момент двигателя, умноженный на передаточное число, в принципе, будет меньше номинального выходного крутящего момента аналогичных редукторов, представленных в образцах продукции.
Во-вторых, одновременно необходимо учитывать перегрузочную способность приводного двигателя и фактически требуемый большой рабочий крутящий момент. В частности, в некоторых случаях необходимо строго соблюдать это правило, которое касается не только защиты шестерен внутри редуктора, но, прежде всего, предотвращения обрыва выходного вала редуктора.
Дата публикации: 25 ноября 2022 г.