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小型齿轮马达概要

  • 2020.03.24 19:39:37
  • 米思米
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 马达的选型

1、确定驱动机构部确定驱动器构造

   确定驱动机构和大概尺寸,确定驱动所要求的搬运物的重量和移动速度等条件。

   根据驱动所需要的搬运物体的重量以及移动速度等,来确定驱动器构造和大致尺寸.

 

2、转速和负载的计算

   就负载转矩、负载惯性力矩、转速等,计算在马达驱动轴上的各数值。

 

3、确认要求规格规格式样的确认

   确认驱动部和机器的要求规格·停止精度·位置保持·速度范围·使用环境·耐环境性等。

 

4、选择马达种类马达种类的选定

   选择相对于要求规格最适合的机型。

 

5、暂时确定马达和齿轮头马达和齿轮头的预选型

   依据计算获得的马达轴的转速、负载转矩、负载惯性动量的数值,以及所选择的马达种类,暂时选择具体的马达和齿轮头。进行马达和齿轮头的预选型。

 

6、确认所选择的马达马达选型的确定

   检查确认在机械强度、加速时间、加速转矩等方面,马达和齿轮头的规格是否符合所有的要求规格,最后确定马达。

 

 机型选择表

机型

感应马达

可逆马达

调速型单元马达

电磁制动马达(单相)

电磁制动马达(三相)

PACMS·PACMT

PACMR

PACMV−U

PACMB

PACMTB

小型齿轮马达概要 

小型齿轮马达概要 

小型齿轮马达概要 

特点

适合于单方向连续运转的马达

可瞬间进行顺逆运转正反旋转的马达

与配套的调速器连接后,可进行无级变速的马达

内置无励磁动作型电磁制动器,拥有较强制动力和负载保持力的马达

电压

单相100V和200V

三相200V和220V


单相100V和200V

 

 

单相100V和200V

 

单相100V和200V

 

三相200V和220V

 

连续运转

×

×

瞬间顺逆运转

×

×

×

 

可调速

×

×

×

×


负载保持

×

×

×

 马达选型事例

● 要求规格

   用途:输送机驱动  运转状况:连续  电压:100V  频率:60Hz转速:25r/min

   ① 选择马达机型

   根据用途、使用环境、电压,并依据上述机型选择表”,选择感应马达单相导线型(PACMS)。

   ② 暂时确定减速比减速比的预设定

   因为要求转速为25r/min,所以马达额定转速(60Hz区域)为1500~1550r/min时的减速比计算如下,

   1500÷25~1550÷25=60~62,暂时决定使用减速比60。

   ③ 计算必要的转矩

   使用弹簧秤等测量大概负载。(例如为2.65Nm)

   参照“产品页面”的“齿轮头安装时的容许转矩”在减速比60时的容许转矩后,并充分考虑2倍左右的余裕,选择输出25W的马达(PACMS80−W25−V100)、减速比60的齿轮头。

   ④ 通过实际测量确认马达

   输送机通常开始运作时需要最大的转矩。因此,利用最低起动电压的实际测量(※)结果,计算起动时所需要的转矩,并检查确认下述项目。

   a.马达的起动转矩>必要转矩(=最低起动转矩)

   b.实际测量旋转速度>额定旋转速度

      (例如,实际测量结果为最低起动电压75V、转速1700r/min)

   a.关于转矩

   依据“产品页面”,PACMS80-W25-V100的起动转矩=0.16N・m

   最低起动转矩=起动转矩×(最低起动电压/额定电压)2=0.16×(75/100)2=0.09N・m

   PACMS80−W25−V100的起动转矩(0.16N・m)>最低起动转矩(0.09N・m)

   b.关于转速

   依据“产品页面”,PACMS80−W25−V100的额定转速=1550r/min

   实际测量转速(1700r/min)>额定转速(1550r/min)

   根据上述测量结果表明,转矩和转速方面,选择PACMS80−W25−V100时没有问题。

   ※ 最低起动电压的实际测量方法

   连接马达和要测量的

   负载,另外,再连接上滑线电阻调压器和电压表。

   使用滑线电阻调压器,慢慢地提高施加到马达上的电压,测量机器的旋转部起动之时的电压。

 负载转矩的计算公式


SI单位体系

重力单位体系

小型齿轮马达概要      

T= D・W〔N・m〕

1

2

D:圆筒直径〔m〕

W:负载〔N〕

T= D・W〔kgf・m〕

1

2

D:圆筒直径〔m〕

W:负载〔kgf〕

小型齿轮马达概要 

T= ・ 〔N・m〕

J

9.55×104

N

t

N:转速〔r/min〕

J:惯性〔kg・cm2

t :时间〔sec〕

T= ・ 〔kgf・m〕

GD2

375×104

N

t

N:转速〔r/min〕

GD2 : 飞轮效应〔kgf・cm2

t :时间〔sec〕

小型齿轮马达概要 

T= D(F+μWg)〔N・m〕

1

2

D :滚筒的直径〔m〕

W:负载的重量〔kg〕

g : 重力加速度〔m/s2

μ: 摩擦系数

F:外力〔N〕

T= D(F+μW)〔kgf・m〕

1

2

D :滚筒的直径〔m〕

W:负载的重量〔kgf〕

μ: 摩擦系数

F:外力〔kgf〕

小型齿轮马达概要 

T= D・μWg〔N・m〕

1

2

D:圆筒直径〔m〕

W:质量〔kg〕

μ: 摩擦系数

g :重力加速度〔m/s2

 

T= D・μW〔kgf・m〕

1

2

D:圆筒直径〔m〕

W:重量〔kgf〕

μ: 摩擦系数

 

小型齿轮马达概要 

T= P(F+μWg)〔N・m〕

1

F : 外力〔N〕

W:工件的质量〔kg〕

μ :滑动面摩擦系数

〔0.05~0.2左右〕

g:重力加速度〔m/s2

P:滚珠丝杠导程〔m〕

T= P(F+μW)〔kgf・m〕

1

F : 外力〔kgf〕

W:负载的重量〔kgf〕

μ :滑动面摩擦系数

〔0.05~0.2左右〕

P:滚珠丝杠导程〔m〕

   齿轮头输出轴和马达轴的容许惯性力矩

   ● 连接到齿轮头的负载惯性较大时,如果频繁启动持续运转,则会瞬间发生较大的转矩。该冲击负载如果过大,则有可能损坏齿轮头和马达。

选择马达时,需要将施加于齿轮头输出轴的负载惯性(JG)换算成马达轴惯性(JM),并且该数值应该在下表所示数值的范围内。惯性因负载种类不同而有异。关于施加于齿轮头输出轴的负载惯性,请参阅网站主页。

型式

输出W

马达轴的容许惯性力矩

Type

A

除电磁制动马达外

电磁制动马达

JM(kg・cm2

GD2M(kgf・cm2

JM(kg・cm2

GD2M(kgf・cm2

PACMGX

60

6

0.125

0.50

0.08

0.32

70

15

0.125

0.50

0.158

0.63

80

25

0.138

0.55

0.178

0.71

90

40

0.400

1.60

0.735

2.94

PACMGZ

90

60

0.650

2.60

0.875

3.50

90

0.650

2.60

1.000

4.00

   ●施加于马达轴的惯性力矩的计算方法

小型齿轮马达概要 

※ 三相马达的容许负载惯性,为暂时停止后使之进行逆转时的数值。

   ※ 作为表示惯性动量的方法,使用J和GD2。J一般称为惯性,与SI单位体系中的物理惯性力矩为同一数值,单位采用(kg・m2)。另一方面,GD2(GD平方)称为飞轮效应,在以前单位体系重力单位体系的工业计算中,经常被使用,单位采用〔kgfm2〕或者〔kgfcm2〕。J和CD2的数值之间关系为J=GD2/4。

 (J的单位,从力学的意义上本来应该使用〔kgm2〕,但是为了方便计算,此间使用〔kgcm2〕为单位。)

 齿轮头的容许悬挂载荷和容许推力载荷

● 相对于齿轮头输出轴,施加于垂直方向的悬挂载荷,是在使用链条和皮带,与对象机械连接时发生的荷载。不过,直接与连轴器连接时不会发生。

● 悬挂载荷、推力载荷对轴承的使用寿命和强度会产生较大的影响,所以运转时的负载请注意不要超过下表所示的容许载荷。

型式

容许悬挂载荷
N(kgf)

容许推力载荷N(kgf)

Type

A

PACMGX 

(马达输出40W以下用)

60

98(10)

29(3)

70

196(20)

39(4)

80

294(30)

49(5)

90

392(40)

98(10)

PACMGZ 

(马达输出60W以上用)

90

588(60)

147(15)

 服务系数

   一般来说负载发生变动的情况较多,考虑此种时候的使用寿命等时,需要依据负载的种类,使用被称为“服务系数”的系数。

   请根据下表选择服务系数,并与必要的动力相乘,计算设计动力。

负载的种类

负载的事例

服务系数

1天5小时

1天8小时

1天24小时

定量负载

皮带输送机、单方向连续运转

0.8

1.0

1.5

微冲击

启动、停止、凸轮传动

1.2

1.5

2.0

中等程度冲击

瞬间顺逆运转、瞬间停止

1.5

2.0

2.5

严重冲击

冲击频率较多的负载

 

2.5

3.0

3.5

   关于马达的温度上升的技术数据,请参阅网站主页。

小型齿轮马达概要 

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