小型減速機のモーターシャフト解析

マイクロギアードモーターモーターとギアボックスで構成され、モーターは動力源であり、モーター速度は非常に高く、トルクは非常に小さく、モーターの回転運動はモーターシャフトに取り付けられたモーター歯(ウォームを含む)を介してギアボックスに伝達されるため、モーターシャフトはマイクロギアモーターの中で非常に重要な部品の1つです。

 

I. モーターシャフトの材質

シャフト材質の選択は、モーターの要件に応じて、トルクの大きさ、加工性、耐腐食性、磁気伝導性があるかどうかを考慮する必要があります。材質は、高品質の炭素鋼、ステンレス鋼、合金鋼、浸炭鋼などから選択できます。一般的に使用されるモーターシャフトの材質は次のとおりです。

 

1. アメリカ規格1141および1144鋼。国内で最も近い材質はNo.45鋼で、現在業界で最も広く使用されている材質です。主な欠点は錆びやすいことです。そのため、使用時には防錆油を追加塗布して錆の問題を軽減する必要があります。

 

2.アメリカ規格416ステンレス鋼、最も近い国内材料はY1Cr13です。加工が容易ではなく、ねじ付きシャフトヘッドなどの複雑な特徴を持つ加工には適していません。価格は45鋼よりも高価ですが、303よりも安価で、より広く使用されています。

 

3.アメリカ規格420ステンレス鋼、最も近い国内材料は2Cr13です。加工が容易ではなく、ねじ付きシャフトヘッドなどの複雑な機能を持つ加工には適していません。45鋼よりも高価ですが、416/303よりも安価で、より広く使用されています。

 

4. アメリカ規格431ステンレス鋼。この材質は一般的には使用されず、主に食品との接触に使用されます。食品との接触は許容されます。

 

5. アメリカ規格 303 ステンレス鋼。より高価ですが、材質が柔らかく、複雑な形状に加工しやすいのが特徴。

 

II. モーターシャフトの形状

マイクロギアードモーターのモーター歯とギアボックスの第一段歯は噛み合って回転運動を伝達し、必然的にトルクを生成します。そのため、モーター歯とモーターシャフトの嵌合強度は非常に重要です。モーター歯とモーターシャフトの嵌合強度を考慮すると、モーターシャフトの形状は避けられません。

モーターシャフトの形状は

A. 軽量シャフトなので、小さな荷重や小さなトルクに適しています。

 

B. フラットシャフトまたはD型シャフト、中程度の負荷に適しています。

 

C. ローレットシャフト、中程度の負荷に適しています。

 

D.キー溝付き回転軸。重荷重、高トルクに適しています。

 

E. モーター シャフトの出力端はウォームです。この種類のモーター シャフトは特殊で、主にターボ ウォーム ドライブに使用されます。

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III. モーターシャフトのプロセス要件

 

マイクロギアードモーター寿命要件があり、モーターシャフトのプロセス要件もマイクロギアモーターの寿命に影響します。

モーターシャフトの加工技術を持っています。

A.モーターシャフトの直径サイズの精度は比較的高く、0.002mm以内で達成できます。

 

B. 錆を防ぎ、耐腐食性を向上させるために、モーターシャフトの表面にニッケル電気メッキを施すことがよくあります。

 

C. モーターシャフトの表面粗さも非常に重要で、モーターの歯とのフィット精度に直接影響します。

 

IV. 減速機駆動軸の分類

減速機は出力によって高出力減速機と低出力減速機に分けられます。出力、型式、仕様によって出力軸も異なり、減速機の伝動軸は出力軸と入力軸に分かれています。以下では、この2種類の軸の原理について詳しく説明します。

 

1.出力軸

出力軸は減速機と伝動機構に接続された軸であり、出力軸の出力速度は非常に遅く、材質に応じて出力軸は金属出力軸、プラスチック出力軸に分けられます。形状に応じて、カスタマイズ可能なD型シャフト、丸軸、ダブルフラットシャフト、六角軸、五角軸、四角軸などに分けられます。

 

2. 入力軸

入力軸は伝動モーターと減速機の連結伝動軸で、入力回転数、トルクが小さく、軸径が小さい。入力軸の一端は取付穴を貫通して取付キャビティに埋め込まれ、入力軸は取付シェル内のギアと噛み合うことができ、入力軸の他端に取付スロットが開かれ、減速モーターのモーター軸が取付スロットに埋め込まれ、フラットキーがフラットキースロットとモーター軸の間に挿入されて、モーター軸と入力軸間の高速かつ安定した接続が実現されます。上記の入力軸、取付ベース、取付スロット、およびフラットキースロットの連携により、ギヤードモーターはモーター軸を介して入力軸に素早く接続することができ、ギヤードモーターを取付ハウジングに素早く取り付けることができ、作業員の積み下ろしがより便利になります。

 

3.減速機の伝動軸の役割と違い。

A. 一定量の電力を転送する。

B. 入力回転速度が速く、出力回転速度が遅いことで減速の目的を達成します。摩擦抵抗を無視することを前提とすると、入力軸と出力軸は等しい動力を伝達し、動力=トルク×回転速度となります。つまり、動力が等しい場合、トルクと回転速度は入力軸の回転速度と等しいため、トルクが小さい場合は軸径を小さくするだけで済みます。逆に、出力軸の回転速度が低い場合、トルクが大きい場合は軸径を大きくする必要があります。

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V. 小型ギヤードモーターのベアリングが加熱される理由は何ですか?

 

マイクロギアードモーター通常の動作では、ベアリングに異常な加熱は発生しませんが、マイクロギアモーターのベアリングが重篤な加熱を起こす場合は、通常、次の理由があります。

 

1. 小型減速機モーターのベアリングが損傷すると、モーターのベアリングが過熱します。

 

2. ベアリング上の潤滑グリースに異常な粒子や異物が混ざると、ベアリングの摩耗が増し、過熱が発生します。

 

3. 小型減速機モーターのベアリングオイルが不足しています。モーターを長時間この状態にしておくと、摩擦が増加してベアリングが過熱する原因になります。

 

4. 潤滑油の品質が悪すぎたり、粘度が不十分であったり、粘度が高すぎたりすると、潤滑性能が低下し、ベアリングが異常に加熱する原因にもなります。

 

5. 小型減速機のベアリングと出力軸、エンドカバーが緩すぎたり、きつすぎたりすると、きつすぎるとベアリングが変形し、緩すぎるとオフセットが生じてベアリングの発熱が深刻になります。

6. ベアリングの取り付けが不適切で、2 つのシャフトが一直線になっていないか、ベアリングの外輪のバランスが崩れている場合、ベアリングが敏感に反応せず、負荷運転が悪化し、熱が発生します。

 

VI. 小型モーターの軸方向の振れの基本的な原因は何ですか?

 

1. 第一の場合、マイクロモーターのシャフトとローターの相対運動です。ローターコアとシャフトの間に何らかの原因でコア穴とマイクロモーターシャフトのコア位置に隙間が生じた場合、マイクロモーターのローターコアとシャフトの軸方向と半径方向の相対位置が変化し、シャフトの不正変形現象が発生します。それだけでなく、ローターコアの軸方向運動により、小型モーターのエンドキャップとローターエンドの摩擦変形、またはステーター巻線の波紋が発生する可能性が高くなります。

 

2. 2 番目のケースは、マイクロ モーターの軸調整パッドの破損または漏れです。マイクロ モーターの設計および開発プロセスでは、材料の熱膨張係数が重要な考慮事項であるため、軸方向に一定の隙間が残りますが、これは軸の変位による軸の改ざんに直接つながります。そのため、パッドをロードする方法を使用して解決します。パッドの漏れまたはパッドの品質に欠陥がある場合、軸方向のブレーキが故障し、軸が改ざんされることになります。

 

3. 3 番目のケースは、マイクロ モーターのステータ - ローター磁気中心線の自動調整によって不正な調整が行われることです。マイクロ モーターの理想的な状態は、ステータとローターの磁気中心線が完全に重なっていることですが、実際には、マイクロ モーターのステータ - ローターが完全に重なり合う調整を実現することは困難です。そのため、マイクロ モーターの動作中に、「調整 - オフセット - 調整 - オフセット オフセット ------」という状況が発生します。そのため、自動調整プロセスが実行され、調整プロセスが繰り返されることで、軸の振れが発生します。

 

4. マイクロモーターが自身のプロペラを駆動している場合、換気の過程でマイクロモーターに対応する軸方向の力が生じ、プロペラのバランス効果が良くないと、マイクロモーターの軸方向の移動も引き起こします。

マイクロモーターの軸振れは影響を及ぼしますか?

簡単に言えば、小型モーターの軸振れは、小型モーターの異常振動、異音、ベアリングの飛散、巻線の焼損などを引き起こし、寿命を縮める可能性があります。波形クッションを追加することで、小型モーターのベアリングとエンドキャップの爪の外縁にクッションを調整し、小型モーターの軸振れの問題を解決できます。

 

VII. 遊星減速ギアボックスのベアリングをどのように構成しますか?

 

遊星減速機構成モーターはスマートホームなど様々な分野で使用されていますが、マイクロ減速機のベアリングはどのように構成されているのでしょうか?

一般的にマイクロプラネタリギアボックスには、一定の軸力を持つヘリカルギアが用いられます。また、ダブルヘリカルギアやスパーギアを用いる場合でも、軸方向の位置決めが必要です。ギアのかみ合い力の大きさと方向は決定できますが、図面からベアリングのスパンと軸への力の作用点を決定するだけで済みます。したがって、以下のベアリング選定が可能です。

 

1、一般的なベアリングは、スフェリカルローラーベアリング、単列、複列テーパーローラーベアリング、複列円筒ローラーベアリング、4点接触ボールベアリング、ボールベアリングなどです。

 

2、ベアリングの仕様の初期選択は、軸径ベアリングのボアサイズを決定することです。入力軸の回転速度が高いほど、同じボアでより大きな負荷容量の仕様を選択する必要があります。中間軸には2組のギアがあり、ベアリングに作用する噛み合い力が大きいため、同じボアでより大きな負荷容量の仕様を選択する必要があります。

 

3、出力軸の回転速度が低く、軸とベアリングに作用する力が一対のギアのかみ合い力のみである場合、同じ内径の負荷容量の中またはより小さいベアリングを選択できますが、出力軸と機械のスピンドルが堅固に接続されて衝撃を受ける場合、より大きな負荷容量を持つベアリングを選択する必要があります。

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VIII. ギアモーターのギアボックスのシャフトが破損する原因は何でしょうか?

日常の作業では、減速機モーターアセンブリの出力の同心度が良好でないために減速機のシャフトが破損するほか、減速機の出力シャフトが破損する場合は、以下の理由が考えられます。

まず、減速機の選定を誤ると、減速機の出力が不足することになります。選定にあたっては、減速機の定格出力トルクさえあれば作業要件を満たすと誤解するユーザーもいますが、実際にはそうではありません。モーターの定格出力トルクに減速比を掛けた値、つまりベルトの値は、原則として製品サンプルで提供される類似の減速機の定格出力トルクよりも低くなるからです。

第二に、駆動モーターの過負荷容量と実際に必要な大きな作動トルクを同時に考慮する必要があります。特に、減速機内部のギアを保護するだけでなく、減速機の出力軸がねじれてしまう場合など、このガイドラインを厳密に遵守しなければならない場合があります。

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投稿日時: 2022年11月25日

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