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齿条在工业自动化中被广泛使用,因为它们能够提供长线性行程,高速和强力传输。 成功的选择需要的不仅仅是选择一个模块和长度,而需要使用齿轮箱,齿轮箱,马达,安装结构,润滑和控制方法必须作为一个系统运行。
1. 确定动议要求
从基本轴数据开始:行程长度、最大速度、加速、移动质量、外部过程力、任务周期和所需的定位性能。包括正常值和峰值。
长行程是使用机架和螺旋系统的主要原因之一,与螺钉不同,机架可以从多个区段组装而不需要单长旋转轴,然而,关节,对齐和节距连续性必须加以控制。
- 行程和可用中风共计
- 最大线性速度和加速度
- 移动质量和外部力量
- 运营时间和起站停频率
- 定位精度和可重复性
- 环境条件和润滑接触
2. 选择直齿或直齿
直齿齿架采用牙齿垂直于齿条长度,并配以螺旋针形,简单,经济,适合许多一般自动化轴。
螺旋齿架使用角齿,必须配对相容的螺旋齿架,模块,压力角,螺旋角和手必须匹配设计,不得对直齿架显示或安装螺旋齿架。
螺旋接触可以提供更光滑的牙齿接触,并可能减少噪音,但也会产生轴承和变速箱安排必须支持的轴力部分。
3. 确定模块和牙齿能力
模块描述牙齿大小,一个更大的模块一般能提供更大的牙齿容量,但也会增加组件大小,披针直径和可能惯性。
不要只从移动质量中选择模块。 针头的微弱力必须包括加速度、 过程力、 摩擦力、 线性力和适当的服务因子。 逆向负载、 撞击和紧急停止条件可能制约设计。
应选择针牙计数来避免不切实际的小弹道直径,并支持平滑的接触。还必须检查变速箱输出扭矩和承载负载。
4. 选择所需的精度
Rack精度影响累积节距误差和局部节距变化,但轴精度也取决于变速箱反冲,披针状质量,预装,升直度,帧硬度和反馈位置。
高精度的机架无法校正一个灵活的帧或不匹配的安装。请指定进程所需的精度,而不是自动选择相应的可用级别。
对于定位要求更相应的应用程序,可考虑采用地面牙架和适当的预装安排。
5. 选择材料和热处理
中碳钢在一般工业机架中很常见,在需要更高强度,耐疲劳性能或硬化表面性能的地方,可以使用合金或箱式硬化钢。
无硬化的机架可以适用于较低负荷,有限值勤或成本和机械性更重要的应用。 硬化牙表面可以提高磨损阻力,但硬度规格应该辅以适当的制造和完成工艺。
交配针应作为同一磨损系统的一部分加以选择,润滑和污染防护往往与材料硬度同等重要。
6. 计划登山和科联
架子架架表面应直立,刚性,并精确的引用。 架子架架应当安全地夹住架子,而不会迫使架子跟随扭曲的基座。
多个机架段需要小心的联动对齐。 临时交配的棋子或适当的安装方法可以帮助维持联动的节距连续性。 披针应该通过联动,而不会撞击或突然改变侧隙。
洞穴位置, doweel要求,参考边和端端机械应包含在图纸上。
7. 考虑润滑剂和保护
开放的机架驱动器需要润滑。 润滑剂的类型和应用间隔取决于速度,负载,环境以及方向。 自动润滑可以提高高功率设备的一致性。
尘埃、芯片和擦伤污染可以加速磨损,在污染严重的地方应考虑盖、擦拭机或战略放置。
要随调查一起发送的信息
提供模块、牙齿方向、压力角、机齿条长度度、所需精度、材料、热处理、安装孔图案和数量,对于新设计而言,还包括轴荷载、速度、行程、任务周期和预期定位性能。
完整的绘画和应用说明可以将架、针和架设要求一起审查。
常见选择错误
一个常见的错误是,在不检查新轴是否有不同的移动质量、加速度或变速箱比的情况下从前一台机器中选择模块。另一个错误是,在使架架架安装的表面和联合方法未定义的同时,指定了高精度等级。完整的机械链决定性能。
同样重要的是要区分所要求的定位精度和可重复性。 机器可能反复返回同一位置,但在长行程中仍然有累积错误,这影响了是否需要补偿,更高的机架精度或直接的线性反馈。
示例选择顺序
考虑一个具有长行程和中度过程力的横向齿轮轴。 设计者首先从加速度、 摩擦和过程负载中计算峰值微弱的强度。 然后选择一个模块和面宽, 并附带一个服务因子。 针牙计数可以确定弹出直径和所需的变速箱扭矩。 从定位要求中选择了光栅精度, 框架和挂起表面可以支持这一精度。
最后,设计师确认润滑,机架段关节,披针轴承和控制反馈,这比先从目录表选择一个机架并调整其周围的机器更可靠。
常问问题
一个轴能否使用多个支架段?.
是的,这在长行程中很常见,但各段必须对齐,使针线能够顺利跨越每个关节。端几何和孔位应当被控制。
硬化的架子会持续更长吗?
不是自动的,硬度提高磨损阻力,但低润滑,污染,错位或不兼容的针头仍然会导致快速故障。
直立架能换成斜齿齿条吗?
仅作为包括匹配的螺旋针和支持轴力的完全重新设计的一部分,它不是直接的牙形替代。