Миниатюрные мотор-редукторы состоят из двигателя и редуктора. Двигатель служит источником энергии, работая на высокой скорости с относительно низким крутящим моментом. Вращательное движение двигателя передается на редуктор через шестерню двигателя (включая червячные передачи), установленную на валу двигателя. Поэтому вал двигателя является одним из наиболее важных компонентов в миниатюрных мотор-редукторах.
Выбор материала вала должен учитывать требования к крутящему моменту, обрабатываемость, коррозионную стойкость и, в некоторых случаях, магнитные свойства в зависимости от конструкции двигателя. Общие материалы вала включают высококачественную углеродистую сталь, нержавеющую сталь, легированную сталь и цементированную сталь. Наиболее широко используемые материалы:
Сталь SAE 1141 и 1144 (Эквивалент китайской стали 45#):
Наиболее часто используется в промышленности из-за низкой стоимости и легкой доступности.
Легко обрабатывается.
Основной недостаток: подвержена ржавчине, требуется покрытие антикоррозийным маслом во время использования.
Нержавеющая сталь SAE 416 (Эквивалент Y1Cr13):
Менее обрабатываемая, не идеальна для сложных деталей (например, резьбовых головок валов).
Дороже стали 45#, дешевле нержавеющей стали 303.
Широко используется благодаря коррозионной стойкости.
Нержавеющая сталь SAE 420 (Эквивалент 2Cr13):
Аналогичные ограничения по обработке, как у 416.
Цена между сталью 45# и нержавеющей сталью 416/303.
Обладает хорошей коррозионной стойкостью и широко применяется.
Нержавеющая сталь SAE 431:
Менее часто используется.
Более высокое содержание хрома, подходит для применения в контакте с пищевыми продуктами.
Нержавеющая сталь SAE 303:
Более высокая стоимость.
Более мягкий материал, отличная обрабатываемость, подходит для сложных геометрий валов.
По мере зацепления шестерни двигателя и первой ступени редуктора генерируется крутящий момент. Посадка между шестерней двигателя и валом двигателя напрямую влияет на характеристики передачи. Общие типы валов включают:
Гладкий вал: Подходит для легких нагрузок и низкого крутящего момента.
Плоский вал / вал типа D: Предназначен для средних нагрузок.
Вал с насечкой: Также подходит для средних нагрузок.
Шпоночный вал: Используется в условиях больших нагрузок и высокого крутящего момента.
Червячный вал: Специальный тип, используемый для червячно-зубчатых передач.
| Гладкий вал | Плоский вал / вал типа D | Вал с насечкой | Шпоночный вал |
 |
|
|
|
Качество изготовления валов двигателя напрямую влияет на срок службы миниатюрных мотор-редукторов. Основные требования включают:
Точность размеров: Диаметры валов могут контролироваться в пределах ±0,002 мм.
Обработка поверхности: Часто применяется никелирование для защиты от коррозии.
Шероховатость поверхности: Критически важна для обеспечения надлежащей посадки шестерни на вал и плавной работы.
Редукторы классифицируются по мощности (высокая мощность или низкая мощность), и валы трансмиссии различаются соответственно. Валы обычно делятся на входные и выходные валы.
Выходной вал:
Соединяет редуктор с приводимым механизмом.
Работает на гораздо более низкой скорости, чем входной вал.
Может быть изготовлен на заказ в различных формах: D-образный, круглый, двойной плоский, шестиугольный, пятиугольный, квадратный и т. д.
Изготовлен из металла или инженерных пластиков в зависимости от применения.
Входной вал:
Соединяет двигатель с редуктором.
Передает высокую скорость с низким крутящим моментом.
Один конец входит в корпус для зацепления с шестернями; другой конец имеет прорезь для вала двигателя.
Использует конструкцию со шпоночным пазом для достижения стабильной и быстрой сборки.
Функция и различия:
Оба вала передают мощность.
Входной вал: высокая скорость, небольшой крутящий момент, меньший диаметр.
Выходной вал: низкая скорость, высокий крутящий момент, больший диаметр.
При нормальной работе подшипники двигателя не должны перегреваться. Чрезмерный нагрев может быть вызван:
Повреждением подшипника.
Загрязненной смазкой (посторонние частицы).
Недостаточной смазкой.
Плохим качеством смазки или неподходящей вязкостью.
Неправильной сборкой (подшипники слишком свободные или слишком тугие).
Несоосностью при установке.
Осевой люфт (перемещение конца вала) в миниатюрных двигателях может возникнуть из-за:
Неправильной посадки между сердечником ротора и валом.
Отсутствия или повреждения упорных шайб.
Несоосности магнитного центра между статором и ротором.
Осевых сил, создаваемых вентиляторами или пропеллерами, прикрепленными к валу.
Последствия включают аномальную вибрацию, шум, выход из строя подшипников, прогорание обмотки и сокращение срока службы двигателя. Осевой люфт можно уменьшить, используя пружинные шайбы между подшипниками и торцевыми крышками.
Планетарные мотор-редукторы широко используются в устройствах умного дома и других приложениях. Соображения при выборе подшипников включают:
Общие типы: Самоустанавливающиеся роликовые подшипники, конические роликовые подшипники (одно- и двухрядные), цилиндрические роликовые подшипники, четырехточечные контактные подшипники, шарикоподшипники.
Подшипники входного вала: Требуют высокой грузоподъемности из-за высокой скорости.
Подшипники промежуточного вала: Должны выдерживать комбинированные силы от нескольких зацеплений шестерен.
Подшипники выходного вала: Низкая скорость, больший крутящий момент; требуется более высокая грузоподъемность, если подвергается ударам.
Разрушение вала редуктора обычно происходит из-за:
Неправильного выбора двигателя-редуктора:
Номинальный крутящий момент двигателя × передаточное число должно оставаться ниже номинального крутящего момента модели редуктора.
Неучет крутящего момента перегрузки может привести к поломке вала.
Чрезмерный крутящий момент нагрузки:
Рабочий крутящий момент, превышающий пределы конструкции редуктора, увеличивает нагрузку на выходной вал, что приводит к разрушению.
Для таких применений, как детские качалки, качающиеся колыбели, умные дозаторы мыла, микронасосы, перистальтические насосы, диафрагменные насосы, измельчители мусора, массажное оборудование, электронные велосипеды и бритвенные приборы,
В редукторных применениях обычные шестерни из POM и нейлона часто сталкиваются с такими проблемами, как:
Высокий уровень шума.
Недостаточная износостойкость и усталостная прочность.
Хрупкость (POM) или ограничения по крутящему моменту (PA12, TPEE).
Нестабильность размеров из-за влаги (PA46).
Инженерные решения Lihua Motor включают передовые материалы шестерен, обладающие:
Отличной износостойкостью.
Низким уровнем шума.
Высокой прочностью.
Коррозионной стойкостью.
Стабильностью размеров (не зависят от влажности).
Эти преимущества материалов значительно повышают надежность, снижают шум и продлевают срок службы миниатюрных мотор-редукторов в различных отраслях промышленности.
|
|
