はい、ギア減速機は、回転速度を低下させながら、出力シャフトで利用可能なトルクを増加させます。これが、減速機が電動機と産業機械の間に設置される主な理由の 1 つです。
ほとんどのモーターは、コンベヤー、ミキサー、昇降システム、生産機械、その他の機械装置に必要な動作速度よりもはるかに高い速度で動作します。減速機は、この高速入力をより大きな回転力を伴う低速回転に変換します。
トルクの増加量は主にギアボックスの減速比と機械効率に依存します。比率を高くすると、理論上のトルク増大が大きくなりますが、ギア、ベアリング、シール、潤滑剤によって機械的損失が生じるため、実際の出力トルクは常に理想値よりも低くなります。
減速機にも定格トルク制限があります。比率を高めても、ギアボックスが無制限のトルクを伝達できるわけではありません。ギア、シャフト、ベアリング、ハウジング、出力接続にはすべて機械的および熱的制限があり、選択時に考慮する必要があります。
このため、歯車減速機の選択では、トルク、比、モーター出力、動作速度、デューティ サイクル、衝撃荷重、サービスファクターを総合的に評価する必要があります。 HUAKE は、モーター速度を制御された低速、高トルク出力に変換する必要がある産業用途向けに、いくつかの減速機設計を提供しています。
歯車減速機は回転速度と回転力の関係を変えるため、トルクが増加します。
機械的出力は、トルクと回転速度の関係として表すことができます。減速機が出力速度を下げると、伝達損失を差し引いた総機械動力はほぼ同じままで、出力シャフトでより多くのトルクが利用できるようになります。
たとえば、モーターが 20 N·m のトルクを 10:1 減速機に供給すると想像してください。完全に効率的なシステムでは、理論上の出力トルクは約 200 N・m になります。
実際のギアボックスは 100% 効率的ではありません。伝達効率が95%の場合、推定出力トルクは約190N・mとなります。
基本的な関係は次のように記述できます。
出力トルク ≒ 入力トルク × 減速比 × 効率
| パラメータ | 例 |
|---|---|
| 入力トルク | 20N・m |
| 減速比 | 10:1 |
| 理想的な出力トルク | 200N・m |
| 推定効率 | 95% |
| 推定出力トルク | 190N・m |
この計算により、有用な予備的な推定値が得られます。実際のギアボックス容量は数学的なトルク乗算以上のものに依存するため、最終的な選択では常にメーカーの定格トルク データを使用する必要があります。
従来の減速ギアボックスでは、速度とトルクが逆方向に動きます。出力速度が低下すると、トルクが増加することがあります。
1,500 rpm で動作するモーターを考えてみましょう。 10：1減速機に接続した場合、理論出力回転数は約150rpmとなります。 30:1 減速機では、同じモーター速度が約 50 rpm に低下します。
| モーター減速 | 比 | おおよその出力速度 |
|---|---|---|
| 1,500rpm | 5:1 | 300rpm |
| 1,500rpm | 10:1 | 150rpm |
| 1,500rpm | 20:1 | 75rpm |
| 1,500rpm | 30:1 | 50rpm |
| 1,500rpm | 60:1 | 25rpm |
出力速度が低下すると、理論上のトルク乗算が増加します。このため、産業機械は比較的高速のモーターを使用して、より重い負荷を制御された低速で移動させることができます。
ただし、利用可能な最高の減速比を選択することが、自動的に最適な解決策になるわけではありません。比率が高くなると、追加のギア段が必要になり、ギアボックスのサイズが大きくなり、効率に影響し、熱性能が変化する可能性があります。
したがって、機械は実際に必要な出力速度とトルクを考慮して設計する必要があります。
いいえ、ギア減速機は追加の機械的動力を生成しません。
これにより、利用可能なモーター出力の供給方法が変わります。モーターは比較的高速で低トルクを提供しますが、減速機はそれを低速と高トルクに変換します。
入力パワーの一部は、機械抵抗によりギアボックス内で失われます。ギアの歯の摩擦、ベアリングの摩擦、シャフト シール、潤滑剤の動きはすべて、入力エネルギーの一部を熱に変換します。
この関係は次のように単純化できます。
出力電力 = 入力電力 × ギアボックス効率
効率の良い減速機はモーター出力の大部分を機械に伝達しますが、別のエネルギー源がなければ出力パワーが入力パワーを超えることはできません。
ギア比を大きくしても、小型のモーターを永久に補うことはできないため、この区別は重要です。機械がモーターが提供できる以上の電力を必要とする場合、より大きな比率に変更すると速度は低下しますが、追加のエネルギーを生み出すことはできません。
ギア比は、トルク増大を制御する最も重要な要素の 1 つです。
5:1 減速機は理論的には、効率が低下する前にモーターのトルクを約 5 倍にします。 20:1 減速機は理論的には同じトルクを約 20 倍にします。
例:
| 入力トルク | 比 | 理想出力トルク |
|---|---|---|
| 20N・m | 5:1 | 100N・m |
| 20N・m | 10:1 | 200N・m |
| 20N・m | 20:1 | 400N・m |
| 20N・m | 30:1 | 600N・m |
これらの数値は理論上のものです。
効率が 100% 未満であるため、実際のギアボックスのトルクは低くなり、減速機にも最大許容出力トルクがあります。理論上の結果がギアボックスの定格容量を超える場合、ギアボックスは計算されたトルクを安全に伝達できません。
たとえば、理論計算では出力が 1,200 N·m であると示される場合がありますが、ギアボックスの連続トルクが 800 N·m しか定格されていない場合、ギアボックスを 1,200 N·m で連続的に動作させるべきではありません。
したがって、減速機は、計算された要件と許容されるギアボックス容量の小さい方に従ってサイズを決定する必要があります。
ギアボックスの機械的構造によって、安全に伝達できるトルクが決まります。
歯は荷重を伝達するたびに接触応力や曲げ応力を受けます。トルクが過剰になると、歯の表面が摩耗したり、穴が開いたり、亀裂が入ったり、破損したりする可能性があります。
シャフトもねじり応力を受けます。ベアリングは、歯車列によって生成されるラジアル力とアキシャル力をサポートする必要があります。キー、スプライン、カップリング、出力フランジは、同じトルクを被駆動機械に伝達する必要があります。
ギアボックス ハウジングは、これらの力をサポートしながら、正しいシャフト アライメントを維持する必要があります。潤滑はまた、重負荷のギア接触部を保護できる機能を維持する必要があります。
熱容量によって別の制限が生じます。通常、トルクが大きいほど、内力が大きくなり、発熱が大きくなります。したがって、ギアボックスは理論上の最大機械トルクに達する前に、許容動作温度に達する可能性があります。
このため、ギアボックスのトルク定格は、単に 1 つのギアの強度ではなく、設計されたシステムの制限を表します。
定格トルクは、公称トルクとも呼ばれ、指定された動作条件下で減速機が伝達するように設計されたトルクです。
これは通常、ギアボックスが数秒間耐えることができる絶対最大トルクではなく、継続的または定義された動作条件を表します。
定格トルクは、機械の通常の動作負荷をカバーする必要があるため、減速機を選択する際の最も重要な仕様の 1 つです。
たとえば、コンベアが通常の動作中に 700 N·m を必要とする場合、たとえギアボックスが一時的に高いピーク トルクに耐えることができたとしても、定格が 600 N·m しかないギアボックスを選択することは不適切です。
定格トルクは、出力速度とギアボックスの設計によっても異なります。同じ減速機ファミリーでも、比、動作速度、機種サイズにより許容トルク値が異なる場合があります。
の ロボット ジョイント用の高精度 RV サイクロイド歯車減速機は、無制限の理論上のトルク増倍ではなく、定義された公称トルク定格とピーク トルク定格に基づいて設計されています。たとえば、
ピーク トルクは、加速、急停止、後進、衝撃、一時的な過負荷などの事象中にギアボックスが耐えることができる、より高い短時間トルクです。
ピークトルクは連続定格トルクと同じではありません。
ギアボックスは、数秒間は損傷することなく高負荷に耐えることができますが、同じ負荷が継続的に適用されると過熱したり、急速に摩耗したりします。
この区別は、ロボット工学、オートメーション、昇降装置、コンベア、および負荷がかかっている状態で始動する機械において特に重要です。
たとえば、コンベアの通常運転時には 600 N・m が必要ですが、起動時には 1,000 N・m が必要になる場合があります。ギアボックスは両方の条件に対応できる必要があります。
| トルクの種類の | 意味 |
|---|---|
| 連続トルク | 通常の作動トルク |
| 定格トルク | メーカー認定作動トルク |
| ピークトルク | 短時間最大荷重 |
| 始動トルク | 始動時に必要なトルク |
| 緊急トルク | 一時的な極限状態 |
| 保持トルク | 動きに抵抗するために必要なトルク |
ピークトルクを無視すると、ギアボックスが早期に故障する一般的な原因になります。
サービスファクタは、完全に安定した理論上の負荷よりも要求の厳しい実際の動作条件に対して追加の容量を提供します。
産業用機械が実験室の一定の条件下で動作することはほとんどありません。コンベアが起動、停止します。ミキサーは、粘度が変化する材料を処理します。クラッシャーは衝撃を経験します。リフティング システムは荷重を加速および減速します。生産設備は予期せず故障する可能性があります。
サービスファクターにより、減速機は適切なエンジニアリングマージンを持ってこれらの条件に対処できるようになります。
簡略化された予備的な関係は次のとおりです。
必要なギアボックス トルク = 機械トルク × サービスファクター
機械が 500 N·m を必要とし、エンジニアリングの選択でサービス係数 1.5 を使用する場合、減速機は次の点を考慮して評価する必要があります。
500×1.5＝750N・m
適切なサービス係数は、各マシンに 1 つの固定値を使用するのではなく、ギアボックス メーカーの選択ガイダンスと実際のアプリケーションから得られる必要があります。
必ずしもそうとは限りません。
比率を高くすると理論上のトルク倍率が増加しますが、そのトルクが安全に使用できるようになる前にギアボックスが他の制限に達する可能性があります。
たとえば、比率を上げるには、追加のギア段が必要になる場合があります。これにより余分な摩擦が発生し、全体の効率が低下する可能性があります。
出力シャフト、ベアリング、ギアの歯にも固定された構造上の制限があります。これらの制限に達すると、追加の理論上のトルク増大を安全に使用できなくなります。
比率が非常に高いと、出力速度も非常に遅くなります。したがって、機械は意図した生産プロセスに対して遅すぎる可能性があります。
熱パフォーマンスも別の制約となる可能性があります。高い負荷の下で継続的に動作する高比ギアボックスは、ハウジングが放散できる以上の熱を発生する可能性があります。
したがって、正しい比率とは、ギアボックスの機械的および熱的定格内で十分な使用可能なトルクを確保しながら、必要な速度を生み出す比率です。
ヘリカル減速機は、角度の付いた歯を備えたギアを使用して、1 つまたは複数の減速段を通じて動力を伝達します。
小さいはすば歯車が大きい歯車を駆動すると、出力速度が低下し、トルクが増加します。複数のギア歯が噛み合い時に負荷を分担できるため、スムーズな伝達が可能になります。
ヘリカル減速機は、高い負荷容量と効率的な伝達を組み合わせることができるため、コンベヤ、ミキサー、マテリアルハンドリングシステム、その他の連続使用の産業用途で広く使用されています。
ヒューケさん Fシリーズ平行軸ヘリカルギヤモータは、 産業用動力伝達用に平行軸ヘリカルギヤを使用しています。
並列レイアウトは、機械製造者がモーターと出力シャフトを 1 つの中心線上に維持する必要なく、高トルクを達成するのにも役立ちます。
ヘリカル減速機は、継続的に稼働する機械が長期間使用すると重大なエネルギー損失が蓄積される可能性があるため、エネルギー効率が重要な場合に特に適しています。
ウォーム減速機は、より大きなウォームホイールを駆動するネジ状のウォームシャフトを使用します。
ウォームホイールが 1 回転する間にウォームが何回も回転するため、コンパクトな直角配置で大幅な速度低減が可能です。
この減少により、出力トルクが増加します。
ヒューケさん コンパクトなアルミニウム製 NMRV ウォーム ギアボックスは、 このタイプのトランスミッションを一般的な機械用途に使用します。
ウォーム ギアボックスは、極端に長いドライブトレインを必要とせずに、高い比を実現できます。ただし、ウォームとホイールの間の滑り接触により、多くのヘリカルまたはベベル配置よりも大きな摩擦が発生する可能性があります。
これは、実際のトルク出力が、特に特定の比率や負荷において、伝達効率の低下によって影響を受ける可能性があることを意味します。
したがって、ウォーム減速機では、潤滑、動作温度、比率、デューティ サイクル、熱容量を慎重に考慮する必要があります。
ベベル減速機は、歯車の減速によってトルクを増加させると同時に、動力伝達の方向を変更します。
スパイラルベベルシステムは通常、入力シャフトと出力シャフトを約 90 度離れて配置します。これにより、モーターを駆動機械と直接並べるのではなく、駆動機械の横に取り付けることができます。
縮小は、ベベル ステージ自体、またはヘリカル ステージとベベル ステージの組み合わせによって作成できます。
ヒューケさん KA47 スパイラルベベルギヤ減速機は 、産業機械に使用される小型直交変速機の一例です。
ベベル減速機は、高トルク、直角設置、連続使用効率がすべて重要な場合に特に魅力的です。
これらは一般に、コンベヤー、包装機械、ミキサー、および自動生産装置用として考慮されています。
遊星ギアボックスは、減速と複数の遊星ギア間での負荷分散を組み合わせることでトルクを増加させます。
一般的な遊星減速機には、中央の太陽歯車、複数の遊星歯車、キャリア、および外輪歯車が含まれています。複数のギアが同時に噛み合い、伝達される荷重が複数の接触点に分散されます。
この構造により、コンパクトな直径内で比較的高いトルクを伝達することができます。
したがって、遊星減速機は、サーボ システム、自動化機器、工作機械、およびトルク密度が重要なその他の用途で頻繁に使用されます。
精密遊星減速機は、位置決め用途に制御されたバックラッシュと高いねじり剛性も提供します。
ただし、使用可能なトルクは、ギアの歯の強度、支持力、ハウジングの剛性、潤滑、および熱制限によって異なります。
したがって、遊星減速機は、そのコンパクトなサイズが無制限の過負荷容量を意味すると仮定するのではなく、定格トルクと動的負荷のデータから選択する必要があります。
サイクロイド減速機は、従来のヘリカルギアボックスやウォームギアボックスとは異なる内部機構を使用しています。
偏心入力により、複数のピンまたはローラーと係合するサイクロイド ディスクが駆動されます。少数のギアの歯だけを介して荷重全体を伝達するのではなく、この設計により複数の接触点に荷重を分散させることができます。
これにより、サイクロイド減速機は強力なトルク密度と衝撃荷重に対する耐性を実現できます。
精密 RV 減速機は、コンパクトなサイズ、高出力トルク、剛性、精度が必要とされるロボット工学やオートメーションでこの原理を使用します。
HUAKE の RV サイクロイド減速機シリーズは 2 段トランスミッション構造を使用しており、さまざまなモデルの公称トルク容量とピークトルク容量を個別にリストしています。これは、トルク容量が比のみから推測するのではなく、特定の減速機に対してチェックされる必要がある理由を示しています。
したがって、サイクロイド減速機は高トルクの用途に役立ちますが、モデルの選択には出力速度、ピーク負荷、動作サイクル、精度の要件を考慮する必要があります。
効率によって、モーターの機械的入力がどれだけギアボックスの出力に到達するかが決まります。
2 つの減速機の比率が同じで効率が異なる場合、より効率的なギアボックスは、同じモーター入力からより多くの使用可能な出力トルクを提供できます。
例:
| 入力トルク | 比 | 効率 | 推定出力トルク |
|---|---|---|---|
| 20N・m | 10:1 | 98% | 196N・m |
| 20N・m | 10:1 | 95% | 190N・m |
| 20N・m | 10:1 | 90% | 180N・m |
| 20N・m | 10:1 | 80% | 160N・m |
この違いは、機械を継続的に稼働させる場合にはさらに重要になります。
効率が低いということは、より多くの電力が熱に変換されることも意味します。これにより、ギアボックスの温度が上昇し、冷却やメンテナンスの要件が増加する可能性があります。
したがって、ギアボックスの効率は、単に省エネ仕様として扱うのではなく、出力トルクと合わせて考慮する必要があります。
減速機を使用すると、モーターがより大きなトルクを負荷に加えることができますが、モーターの出力制限を克服することはできません。
たとえば、高比減速機に接続された小型モーターは、重い機構をゆっくり動かすのに十分な出力トルクを生成することがあります。
ただし、比率を増やすと速度も低下します。重い負荷を素早く動かす必要があるアプリケーションの場合、小型モーターでは十分な電力を供給できない可能性があります。
この関係は昇降システムにおいて特に重要です。減速機はシャフトのトルクを増加させることができますが、完全な設計ではドラムの直径、ケーブルまたはチェーンの負荷、機械効率、加速、制動、および安全要件も考慮する必要があります。
したがって、より大きな比率を正しいモーターサイジングの代わりに使用するべきではありません。
モーター出力と減速比を合わせて選択する必要があります。
過負荷は、ギアボックスが設計で許容される以上のトルクを伝達する必要がある場合に発生します。
短時間の過負荷では、非常に高い歯とベアリングの応力が発生する可能性があります。過負荷が繰り返されると、ギアの疲労、表面のピッチング、ベアリングの損傷、シャフトの変形が加速する可能性があります。
継続的な過負荷は、ギアボックスがその熱設計が処理できる以上の負荷を伝達するため、過剰な熱を発生させることがよくあります。
考えられる症状は次のとおりです。
| 症状 | 考えられるトルク関連の原因 |
|---|---|
| 過度の温度 | 継続的な過負荷 |
| ギア異音 | 歯のストレスや損傷 |
| 振動 | ギアまたはベアリングの損傷 |
| オイルの劣化 | 過度の熱 |
| シャフトの損傷 | 高いねじり荷重 |
| ベアリングの故障 | 過剰なギア力 |
| 壊れたギアの歯 | 重度の衝撃または過負荷 |
| 耐用年数の減少 | 定格以上の繰り返し運転 |
被駆動機械が頻繁に故障したり衝撃荷重を受ける場合、減速機は通常の動作トルクだけでなく、それらの条件に合わせたサイズにする必要があります。
正しいトルク計算は機械によって異なります。
コンベヤでは、ベルトの負荷、プーリーの直径、摩擦、傾斜、加速度に基づいた計算が必要になる場合があります。ミキサーは、材料の粘度、インペラのサイズ、動作速度によって異なります。吊り上げシステムは、積載質量とドラム半径に依存する場合があります。
モーターの出力と速度がわかっている場合は、次のことからトルクを推定することもできます。
トルク(N・m) = 9550 × 出力(kW) ÷ 回転数(rpm)
たとえば、5.5 kW モーターが 1,500 rpm で動作すると、およそ次のような結果が得られます。
9550×5.5÷1500≒35N・m
このモーターが 20:1 減速機を駆動する場合、損失前の理論上の出力トルクはおよそ次のようになります。
35×20＝700N・m
ギアボックスの効率が 95% であると仮定すると、次のようになります。
700×0.95≒665N・m
これはまだ試算にすぎません。減速機は、メーカーの定格トルク、サービスファクター、ピークトルク、および熱容量に対してチェックする必要があります。
過剰なトルクは必ずしも有益であるとは限りません。
ギアボックスが大幅に大きくなると、購入価格、機械重量、設置スペース、シャフト慣性、構造要件が増加する可能性があります。
ギアボックスが過熱したり、早期に故障したりする可能性があるため、サイズを小さくすることも同様に問題となります。
目的は、必要な連続トルク、ピークトルク、使用条件を正確に特定することです。
実際の減速機の仕様には次のものが含まれている必要があります。
| 選択要素 | 確認事項 |
|---|---|
| モーター出力 | 利用可能なkWまたはHP |
| モーター速度 | 通常および最大回転数 |
| 必要な出力速度 | 機械の動作回転数 |
| ギア比 | 必要な削減 |
| 連続トルク | 通常のマシン負荷 |
| 始動トルク | 起動要件 |
| ピークトルク | 最大短期負荷 |
| デューティサイクル | 連続的または断続的 |
| サービスファクター | アプリケーション負荷の重大度 |
| 軸配置 | インライン、パラレル、ライトアングル |
| ラジアル荷重 | プーリー、スプロケット、ピニオンの負荷 |
| アキシアル荷重 | 出力軸に作用する推力 |
| 環境 | 粉塵、温度、湿気、腐食 |
これらの要素は、単純に「高トルク」の減速機を求めるよりも、ギアボックスを選択する際のより正確な基準となります。
あらゆる高トルク用途に最適な単一の減速機タイプはありません。
ヘリカル減速機は、長期間の稼働期間にわたって効率的なトルク伝達を提供できるため、コンベアや連続産業機械の有力な候補です。
ベベル減速機は、直角ドライブトレインが必要な場合に高トルクを提供できます。
遊星減速機は、設置スペースが限られている場合でも高いトルク密度を提供します。
サイクロイド減速機と RV 減速機は、コンパクトで高トルク、耐衝撃性、剛性、精度が必要な場合に役立ちます。
大型の円筒形または重工業用ギアボックスは、鉱業、冶金、バルクハンドリング、その他の大型機械ドライブに適しています。
ウォーム減速機も高い減速比により大幅なトルク増大を実現しますが、効率と熱条件を注意深く確認する必要があります。
したがって、カタログトルクが最も高いという理由だけで減速機を選択するのではなく、アプリケーションによってギアボックスを決定する必要があります。
よくある間違いの 1 つは、計算されたトルク乗算が許容ギアボックス トルクに等しいと想定することです。数学的結果は、減速機の機械的定格を超える可能性があります。
もう 1 つの間違いは、始動荷重と衝撃荷重を無視することです。通常の回転トルクを処理するギアボックスでも、フル装備のマシンが始動すると故障する可能性があります。
同一のモーターでも負荷特性が大きく異なる機械を駆動する可能性があるため、モーター出力のみで選択すると問題が発生する可能性があります。
たとえ結果として生じる出力速度が生産するには低すぎる場合でも、より多くのトルクを得るために、より高いギア比が選択されることがあります。
効率もしばしば無視されます。ギアボックスの効率が低下すると、使用可能なトルクが減少し、熱が増加します。
出力軸負荷にも注意が必要です。ギアボックス シャフトに直接取り付けられたプーリー、チェーン スプロケット、またはピニオンは、伝達されるトルクに関係なく、高いラジアル荷重を生成する可能性があります。
したがって、適切な減速機を選択するには、ドライブトレインの全体像を把握する必要があります。
HUAKE は、さまざまなトルクと伝達要件をサポートできるいくつかの減速機テクノロジーを提供します。
ヘリカル減速機は、効率的な連続使用の産業用動力伝達に使用できます。かさ歯車減速機は、機械のレイアウトとトルクの両方を考慮する必要がある機器に直角伝動を提供します。
ウォーム減速機は、一般的な機械用途にコンパクトな高比伝動を提供します。遊星減速機は、オートメーションやサーボ アプリケーションを含む、コンパクトな高トルク システムをサポートできます。
RV サイクロイド減速機は、高トルク密度、剛性、耐衝撃性、精度が重要となる、より特殊な用途に対応します。たとえば、HUAKE の現在の RV 製品情報では、トルクを 1 つの一般的な数値で説明するのではなく、公称トルク、ピークトルク、減速比、伝達効率に分けて説明しています。
1 つの最大トルク値から減速機を選択すると、不正確なサイズ設定につながる可能性があるため、この区別は産業用バイヤーにとって重要です。
HUAKE に減速機をリクエストする場合、購入者はモーター出力、モーター速度、出力速度、連続トルク、ピークトルク、動作時間、シャフト配置、取り付け位置、および環境条件を提供する必要があります。
完全な動作データにより、実際のドライブトレイン要件に応じて減速機のタイプとフレーム サイズを選択できます。
ギア減速機はトルクを増加させますが、追加の出力を生み出すのではなく、回転速度を低下させることによって増加します。
理論上のトルク増加量は主に減速比によって決まります。各ギアボックスには機械的な損失があるため、実際の出力トルクは低くなります。
ギアボックスの効率、段数、ギアの種類、潤滑、ベアリング、動作温度はすべて、出力シャフトに到達するトルクに影響します。
減速機自体にも定格トルクとピークトルクの制限があります。したがって、比率が大きいからといって、自動的に無制限のトルクを伝達できることを意味するわけではありません。
ヘリカル減速機、ベベル減速機、ウォーム減速機、遊星減速機、サイクロイド減速機はそれぞれ、トルク容量、効率、比、シャフト配置、サイズ、精度のさまざまな組み合わせを提供します。
産業機器の場合、必要な出力トルク、速度、モータ出力、デューティサイクル、サービスファクタ、ピーク負荷、設置条件に応じて適切な減速機を選択する必要があります。
HUAKE は、一般産業機械からオートメーションや精密ロボットトランスミッションに至るまで、さまざまな用途に複数の減速機テクノロジーを提供します。
最も重要な選択原則はシンプルです。機械が実際に必要とするトルクを計算し、そのトルクを必要な出力速度で安全かつ連続的に供給できる減速機を選択します。
はい。ギア減速機は出力速度を低下させ、利用可能な出力トルクを増加させます。理論上のトルク増加は減速比に関係しますが、実際のトルクはギアボックスの効率損失によって減少します。減速機も定格トルク容量内に収める必要があります。
単純化された推定値は、入力トルクに減速比とギアボックス効率を乗じたものです。たとえば、効率 95% の 10:1 減速機を介した 20 N·m の入力トルクは、推定出力トルク約 190 N·m を生成します。
一般に、減速比が高くなると、理論上のトルク増大が大きくなります。ただし、使用可能なトルクは、ギアボックスの定格トルク、ベアリング、シャフト、ギアの強度、効率、熱容量によって制限されます。
いいえ、減速機は機械出力や馬力を増加させません。高速、低トルクの入力を低速、高トルクの出力に変換します。実際の出力電力は、伝送損失のため、入力電力よりわずかに低くなります。
機械的損失は、ギアの摩擦、ベアリング、シャフト シール、潤滑油の移動によって発生します。これらの損失により、出力シャフトに到達する入力パワーの量が減少します。この違いはギアボックスの効率によって説明されます。
定格トルクは、指定された通常の動作条件下で減速機が処理できるように設計されたトルクです。ピーク トルクは、始動時、加速時、後進時、衝撃時、または緊急事態時に発生する可能性がある、より高い短期間の負荷です。
減速機を使用すると小型モーターの出力トルクを大幅に増加できますが、それに応じて出力速度が低下します。減速機は追加の動力を生み出すことができないため、高トルクと高速の両方を必要とする用途では、より大型のモーターが必要になる場合があります。
遊星減速機、サイクロイド減速機、強力ヘリカル減速機、および円筒減速機はすべて、サイズと設計に応じて高トルクを提供できます。最適なタイプは、必要な速度、比率、デューティ サイクル、シャフト配置、利用可能なスペース、精度、およびピーク負荷によって異なります。
一般的な予備式は次のとおりです。
出力トルク＝入力トルク×減速比×効率
モーターの出力と速度がわかっている場合は、まず以下を使用して入力トルクを推定できます。
トルク(N・m) = 9550 × 出力(kW) ÷ 回転数(rpm)
最終的な選択には、メーカーの定格トルク データを使用する必要があります。
モーター出力、モーター速度、必要な出力速度、連続機械トルク、始動トルク、ピーク負荷、運転時間、デューティサイクル、シャフト配置、取り付け位置、および環境条件を提供します。この情報により、減速機のサイズと変速機のタイプをより正確にアプリケーションに適合させることができます。
