Проектирование планетарной коробки передач для Автоматизированное управляемое транспортное средство Привод (AGV) требует тщательного учета крутящего момента, скорости, ограниченного пространства, эффективности и долговечности. Ниже приведено пошаговое руководство по проектированию планетарная коробка передач подходит для систем AGV.
1. Требования к дизайну
• Перед началом работы определите ключевые требования:
• Входная скорость (об/мин): Частота вращения двигателя (например, 3000 об/мин).
• Выходная скорость (об/мин): Желаемая скорость вращения колеса (например, 100 об/мин).
• Требуемый крутящий момент: зависит от нагрузки AGV, ускорения и наклона (например, 50 Нм).
• Эффективность: Высокая (≥95% на ступень).
• Размер и вес: Компактный и легкий.
Долговечность: Длительный срок службы при минимальном техническом обслуживании.
• Крепление: Совместимость с двигателем и колесом в сборе.
• Люфт: минимальный для точного управления движением.
2. Расчет передаточного числа
Планетарные передачи обеспечивают высокий коэффициент сжатия в компактных помещениях.
Передаточное число (i) = Входная скорость / выходная скорость
Пример:
Если частота вращения двигателя = 3000 об/мин, то частота вращения колеса = 100 об/мин
Передаточное число = 3000/100 = 30:1
Для высоких передаточных чисел используется многоступенчатая планетарная коробка передач (например, 2-х или 3-х ступенчатая):
Этап 1: 5:1
Этап 2: 6:1
Общее соотношение = 5 раз; 6 = 30:1
3. Компоненты планетарной коробки передач
Планетарный редуктор состоит из:
(1) Солнечная шестерня (приводится в действие от входного сигнала двигателя).
(2) Планетарные шестерни (3-4 шестерни, входящие в зацепление с солнечной и кольцевой передачами).
(3) Кольцевая передача (неподвижная или вращающаяся, в зависимости от конфигурации).
(4) Водило (соединяет планетарные передачи с выходным валом).
Общие конфигурации для AGV:
• Шестерня с фиксированным кольцом (наиболее распространенная):
Вход солнечной передачи →
Кольцевая шестерня → Неподвижная
Несущая и выходной сигнал
Передаточное число = 1 + (Кольцевые зубья / солнечные зубья)
• Фиксированный держатель: Используется для снижения скорости.
4. Выбор материала
Шестерни изготовлены из закаленной стали (20MnCr5, 18CrNiMo7-6) для обеспечения долговечности.
Зубчатое колесо: из того же материала или спеченных металлов для повышения экономичности.
Планетарный держатель: алюминиевый (легкий) или стальной (с высоким крутящим моментом).
Подшипники: Высокоточные радиальные или радиально-упорные подшипники.
5. Расчет крутящего момента и нагрузки
Входной крутящий момент (T_in):
Tв=Двигатель/2π Двигатель
(Где Двигатель = мощность двигателя в Ваттах, Двигатель= частота вращения двигателя в об/мин)
Выходной крутящий момент (T_out):
Tout=Tin×i×&расчетное время прибытия;
(Где &время прибытия; = КПД, обычно 0,95 на ступень)
Нагрузка на зуб (F_t):
Фут=2 дюйма/солнце
(Где солнце= диаметр шага солнечной шестерни)
Коэффициент запаса прочности: ≥1.5 для систем AGV.
6. Конструкция зубьев зубчатого колеса (выбор модуля)
Модуль (м): Определяет размер зуба (стандарт: 1-3 мм для AGV).
Диаметр шага (d):
d=m&умножить;z
(Где z = количество зубьев)
Расстояние между планетарными передачами:
(dsun+dplanet)=увеличение и минус;dsun/2=
Коэффициент контакта: ≥1.2 для бесперебойной работы.
7. Конструкция подшипника и корпуса
Планетарные подшипники: Игольчатые роликоподшипники для компактности.
Подшипник выходного вала: Конические роликоподшипники для осевых нагрузок.
Корпус: Алюминиевый для снижения веса или чугунный для придания жесткости.
8. Смазка и уплотнение
Смазка: Консистентная смазка (не требующая технического обслуживания) или масло (высокоэффективное).
Уплотнения: IP65 или выше для защиты от пыли и воды.
9. Контроль зазора
Прецизионные зубчатые колеса:
Регулируемый предварительный натяг: подпружиненные планетарные передачи.
10. Прототипирование и тестирование
Анализ ВЭД: Проверьте нагрузку на шестерни и корпус.
Проверка эффективности: Обеспечьте общую эффективность >90%.
Испытание на долговечность: Эксплуатация под нагрузкой более 500 часов.
Пример технических характеристик планетарной коробки передач AGV
|
Параметр |
Ценность |
|
Мощность двигателя |
400 Вт |
|
Входная скорость |
3000 оборотов В минуту |
|
Выходная скорость |
150 оборотов В минуту |
|
Передаточное число |
15:1 |
|
Выходной крутящий момент |
120 Нм |
|
Вес |
|
|
Эффективность |
≥90% |
|
Обратная реакция |
|
Вывод
В хорошо спроектированной планетарной коробке передач для AGV должны быть сбалансированы компактность, плотность крутящего момента и эффективность. Многоступенчатая конструкция часто используется для больших редукторов, а выбор материалов и точность изготовления обеспечивают надежность. Используйте САПР (SolidWorks, CATIA) и инструменты моделирования (ANSYS, Romax) для проверки перед началом производства.
Вам нужна помощь с конкретными расчетами или CAD-моделированием? Свяжитесь с нашим Коробка передач AGV теперь специалист!
