Planetaariset vs. sykloidivähennykset: Tärkeimmät erot kuormituskyvyssä ja tarkkuudessa

Automaatioinsinööri, joka mitoittaa pyörivän indeksointitaulukon akun kokoonpanolinjalle, on tutun valinnan edessä: sekä planeetta- että sykloidivähennysten tietosivuilla on 10 kaarenminuutin tarkkuus ja vastaava vääntömomentti, mutta sykloidiyksikkö sietää 500 % hetkellisen iskun, kun taas planeetta vain 250 %. Planetaari toimii myös noin 5 % tehokkaammin ja maksaa kolmanneksen vähemmän. Tämä kontrasti on todellinen planeettojen vs. sykloidisten vähennyslaitteiden tarina.

Planeettavähennyslaitteet välittävät vääntömomentin useiden planeettavaihteiden kautta, jotka ovat yhteydessä keskusaurinkovaihteeseen ja kiinteään rengaspyörään samanaikaisesti. Sykloidiset supistimet käyttävät syöttöakselissa olevaa epäkeskonokkaa rullatakseen lohkolevyä sylinterimäisten tappien rengasta vasten. Tämä yksittäinen rakenteellinen ero ohjaa jokaisen suorituskyvyn eron näiden kahden tyypin välillä.

Kuinka planetaariset ja sykloidiset pelkistimet eroavat rakenteellisella tasolla

Planeettavähennyslaitteet jakavat vääntömomentin kolmesta kuuteen planeettavaihteeseen, joissa on useita hampaita verkossa joka hetki; sykloidiset supistimet painavat yhtä epäkeskolevyä rullatappirengasta vasten, joten kuormitusrata määrittää kunkin tyypin todellisen kapasiteetin ja tarkkuuden.

Neljän planeetan planeettataso pitää 8–12 hammasparia kytkettynä auringon, planeettojen ja rengaspyörän väliin, pitäen jokaisen hampaan taivutusjännityksen alhaisena. Sykloidinen vaihe kuljettaa kuormansa 30–50 % tapeistaan, mutta jokainen kosketin on leveä vierintäpinta, joka muuttaa iskun puristukseksi.

Kantavuus: Planeetta vs. sykloidinen jatkuvalla ja iskunmomentilla

Jatkuvaa vääntömomenttia varten nimellisnopeudella, planeettavähennykset kantavat enemmän kuormaa tilavuusyksikköä kohti; hetkellistä iskua varten sykloidiset supistimet absorboivat yli kaksinkertaisen vastaavanrunkoisen planeettayksikön huippumomentin.

Jatkuva kantavuus on lämpö- ja väsymyskysymys. Useat hammasparit pitävät kosketusjännityksen alhaisena ja lämmönmuodostuksen vaatimattomana, erityisesti kierrehampailla, jotka nostavat kosketussuhdetta ja jakavat kuorman suuremmalle kyljelle. Kiinalainen vaihteistovalmistaja Zhejiang Beitto Transmission Technology Co., Ltd. (BEITTO) dokumentoi, kuinka planeettavaihteisto voi parantaa laitteiden kantavuutta ja soveltaa tätä mekanismia jatkuvatoimisille automatisoiduille koneille tarkoitetussa AHL-kierteisessä planeettavähennyssarjassaan.

BEITTO AHL Helical Planetaarinen Redducer for Servo Motors Tämä planeettavaihteisto käyttää kierrevaihteita tasaisen, hiljaisen toiminnan ja suuren vääntömomenttitiheyden takaamiseksi. Se sopii jatkuvatoimisille automatisoiduille koneille, jotka kohtaavat satunnaisia ​​iskukuormituksia ja joissa sen vierintäkosketusrakenne tarjoaa paremman piikin sietokyvyn kuin perinteiset hammaspyörän hampaat. Näytä tuote →

Iskukuormituskyky noudattaa eri sääntöä. Jatkuvalle 200 Nm:n planeettavähennys voi kestää 400–600 Nm piikkejä rajoitetun jaksomäärän ajan, ennen kuin pistesyöpymistä tai hampaan murtumista ilmenee. Samassa rungossa oleva sykloidinen supistin voi absorboida jopa 500 % nimellisvääntömomentista hetkellisissä piikeissä, koska levykeilat puristuvat vierintäkosketuksessa hammaspyörän hampaiden taipumisen sijaan.

Tarkkuus: välys, jäykkyys ja toistettavuus verrattuna

Tarkkuusluokan planeettavähennykset pitävät 1–3 kaarenminuutin välyksen toistettavan kaksisuuntaisen asemoinnin kanssa, kun taas sykloidiset supistimet saavuttavat 1 kaarenminuutin tai vähemmän epäkeskisen esijännityksen avulla; todellisessa työstövääntömomentissa ratkaiseva tarkkuusmetriikka on usein vääntöjäykkyys, jossa sykloidiset yksiköt yleensä ylittävät.

Vastavälys on kulmaliike, joka häviää suunnan vaihtuessa. Se ohjaa ääriviivojen tarkkuutta ja kaksisuuntaista asemointia, mutta se ei kerro koko tarinaa: kaksi identtisen välyksen omaavaa supistusyksikköä voivat liikkua eri tavalla kuormituksen alaisena, jos niiden vääntöjäykkyys vaihtelee. Jäykkyys vastustaa elastista kiertymistä, ja rullaus näkyy asentovirheenä kiihdytyksen ja suunnan muutosten aikana.

Planetaarinen välys johtuu hampaiden välyksestä, hiontalaadusta, laakerin välyksestä ja kokoonpanon ohjauksesta. Tarkkuusvalmistajat asettavat lopullisen välyksen kokoonpanolinjalle. BEITTO dokumentoi tämän vaiheen oppaassaan kokoonpanotarkkuus ja tarkka välyksen hallinta planeettavähentäjissä , jossa yhteensopivat planeettasarjat ja esikuormitetut laakerit vähentävät kertyneen välyksen muutamaan kaaren minuuttiin.

Sykloidiset supistimet poistavat perinteisen hammasvälin. Epäkeskonokka esikuormittaa levyä jatkuvasti tappeja vasten, joten pysähdyksissä ei ole vapaata välystä. Pintojen kuluessa mekanismi säilyttää suuren osan jäykkyydestään, minkä vuoksi sykloidisia ja RV-vähennyksiä suositellaan robottiliitoksissa, jotka ajavat miljoonia jaksoja ilman välyksen säätöä.

Tehokkuus, koko ja kustannukset: kompromisseja ei esitetä

Planetaariset supistimet ovat tyypillisesti 3-7 prosenttiyksikköä tehokkaampia kuin sykloidiset supistimet samalla suhteella, ja ero levenee suhteen kasvaessa, mikä tarkoittaa alhaisempaa lämpöä, pienempää servomoottoria ja pienempää käyttöiän energialaskua.

Kaksivaiheinen planeettavähennyssuhde 40:1 pysyy yleensä 94 prosentin hyötysuhteessa tai sen yläpuolella. Sykloidinen supistin samalla suhteella on realistisesti noin 88-90%, koska epäkeskomekanismi leikkaa jatkuvasti voiteluainetta. Suhteessa 100:1 tarkkuusplaneettayksiköt pitävät edelleen noin 88-91 %, kun taas sykloidiset yksiköt putoavat yleensä 80-luvulle.

Kokovertailu kääntyy päinvastaiseksi korkeilla suhteilla. Planetaariset supistimet ovat kompakteja suhteessa 3:1 - 20:1, koska yksi vaihe tarjoaa suhteen. 100:1 planeettayksikkö tarvitsee pinottuja vaiheita ja kasvaa aksiaalisesti, kun taas sykloidinen supistin toimittaa suhteen yhdessä vaiheessa lyhyellä, leveällä verhokäyrällä. Siksi robotti kääntyvät akselit ja raskaat pyörivät pöydät käyttävät usein sykloidisia tai RV-malleja alhaisemmasta tehokkuudesta huolimatta.

Kustannukset seuraavat valmistuksen monimutkaisuutta. Tarkkuussykloidinen supistin maksaa tyypillisesti 1,5-2 kertaa enemmän kuin vastaava planeettayksikkö, koska levyprofiili, nokan pinta ja tappirengas vaativat erikoishiontaan ja korkealaatuista laakeriterästä.

Päätössäännöt: planeetta vai sykloidinen akselillesi?

Valitse planeettavähennys, jolla saavutetaan jatkuva tarkkuusvääntömomentti, korkea hyötysuhde, alhainen hinta ja pieni koko alle 60:1 suhteilla; Valitse sykloidinen vähennysventtiili, kun iskukuormat ylittävät 300 % nimellisvääntömomentista, kun vaaditaan yksivaiheinen suhde yli 60:1 tai kun maksimijäykkyys ja lähes nollavälys ovat tärkeämpiä kuin tehokkuus.

Päätösjärjestys on lyhyt. Tallenna jatkuva vääntömomentti, huippuvääntömomentti, syöttönopeus ja käyttösuhde. Tarkista, ylittääkö huippumomentti 300 % nimellisvääntömomentista useammin kuin muutaman kerran tunnissa. Vahvista vaadittu suhde. Vertaa sitten lämpökuormitusta: jos moottori käy yli 50 %:n kuormalla suurimman osan vuorosta, planeetan hyötysuhde voittaa.

• Suhteet alle 60:1 servotulolla 1500-3000 rpm: valitse planeettavähennys
• Iskunkestävät indeksointipöydät, puristimet ja murskaimet: valitse sykloidinen supistin
• Yksivaiheinen suhde yli 60:1 lyhyessä aksiaalisessa verhokäyrässä: valitse sykloidinen tai RV-yksikkö
• Tiukka budjetti suuren volyymin automaatiolla: valitse planeettavähennys
• Hiljaiset puhdastilaympäristöt: valitse planeettarakenne kierteisellä vaihteistolla

Useimmille servokäyttöisille automaatiolaitteistoille planeettavähennykset tarjoavat parhaan tasapainon tarkkuuden, tehokkuuden ja elinkaarikustannusten välillä. BEITTOn AHB-planeettavähennyssarjaa käytetään automatisoiduissa tuotantolinjoissa ja robottitoimilaitteissa, mikä tarjoaa toistettavan asennon pienellä välysalueella laajalla vääntömomenttialueella.

BEITTO AHB Pienen välyksen planeettavaihteisto Precision Motion -liikenteeseen Suunniteltu servokäyttöiseen automaatioon, joka vaatii tarkkaa paikannusta, tämä supistin tarjoaa alle 3 kaariminuutin välyksen, suuren jäykkyyden integroiduista rullalaakereista ja laippakiinnityksen yleisen moottorin yhteensopivuuden takaamiseksi. Se sopii robotti- ja nopeisiin sovelluksiin, joissa toistettavuus on tärkeää. Näytä tuote →

Usein kysytyt kysymykset