自动化设计标准件选型

自动化非标设计各标准件选型知识概要非标选型型内容包包括：1、气缸2、直线线线轨3、滚珠丝丝杆4、伺服电电机5、减速机机6、凸轮分分割器7、同步轮轮带8、轴承9、齿轮齿齿条10、链轮链链条11、拖链12、液压油油缸一：气缸缸选型气缸类：标准/超薄气缸、迷你/笔形气缸控制元件类：电磁阀、气动阀、机械阀气源处理：各规格多联件、调压/给油器辅助元件：各类管接头、油压缓冲器、PU管等气缸制造造商亚德客(国内）SMC（亚洲））FESTO((欧洲）Park、力士乐乐(美国）Cylinder缸径的大大小直接接影响的的是气缸缸出力的的大小在选择缸缸径大小小时，请请确认以以下三个个使用条条件1、确定负负载的大大小包括工件件、夹具具、导杆杆等可动动部分的的重量。。2、选定使使用的空空气压力力供应气缸缸的压缩缩空气压压力。3、活塞杆杆动作方方向及作作动速度度确定气缸缸作动方方向（上上、下、、水平））。v气缸实际际出力=最大理论论出力*η对于静载载荷（夹夹紧、低低速铆合合），η≤70%；对气缸速速度在50~~500mm//s内的水平平或垂直直运动，，η≤50%;;对于气缸缸速度在在500mm/s以上，η≤30%缓冲形式简图缓冲原理适合气缸固定缓冲在活塞或前后盖上加装橡胶垫片，吸收冲击能量适用于气缸速度小于750mm/s的中小型气缸及单动气缸气缓冲控制缓冲端气体流出速度，通过背压完成缓冲适用于气缸速度不大于500mm/s的大中型气缸及速度不大于1000mm/s的中小型气缸如使用环环境温度度较高时时，请选选择密封封件材质质为氟橡橡胶；密封件材质特点TPU耐磨性能更好，可用于重负载型气缸摆动安装时，气缸使用寿命更长，有一定的刮尘作用（粉尘较多或有金属颗粒不能使用，请联系我们），还可耐移印机行业的油墨NBR普通气缸，用于一般性工作环境氟橡胶耐高温性气缸，该类型的气缸可在200度的环境中正常使用过滤器：除去压压缩空气气中的固固态杂质质、水滴滴和污油油滴等。。不能除除去气态态的水、、油；调压阀：调节压压力高低低；消除除上流压压力的波波动影响响，保证证输出压压力稳定定；给油器：无需润润滑的元元件可以以不给油油,但是一旦旦给油后后就不得得中途停停止供油油，同时时，要防防止冷凝凝水进入入元件内内，以免免冲洗掉掉润滑油油。过滤器调压阀给油器电磁控制制阀选型型标准I接头和Y接头普通的机机构连接接用，不不能承受受偏心负负载鱼眼接头头适用于负负载做一一定角度度的倾斜斜、旋转转及摆动动，有自自动调心心功能浮动接头头使用浮动动接头可可以吸收收由于活活塞杆和和负载的的偏心或或不平行行对活塞塞杆产生生的偏心心负载和和横向负负载气缸配件件接头选选择缓冲器为了防止止硬性撞撞击的设设备工具具；具有优良良且平稳稳的减速速、吸震震性能，，当受到到负载撞撞击时，，抵抗力力会自动动调整；；聚氨酯缓缓冲器的的价格比比较低，，重量比比较轻，，安装非非常方便便，使用用寿命长长，在很很多机械械上使用用，是最最常见的的缓冲器器；橡胶缓冲冲器这这种缓缓冲器价价格低，，抗压力力能力弱弱，使用用寿命短短；弹性缓冲冲器对对环境境无要求求，恶劣劣环境下下可使用用，反应应力度大大，所占占空间大大，适用用于2米每秒的的起重机机中；液气缓冲冲器性性能最最佳，是是液压缓缓冲器的的改良品品种；弹性胶泥泥缓冲器器性性能优良良，结构构设计简简单，质质量可靠靠，完全全依靠弹弹性胶泥泥的缓冲冲力，常常年无需需防护；；气缸与之之相关的的计算公公式1.气缸耗气气量计算算Q/Qmax———气缸的最最大耗气气量L/minD———缸径cmVmax:气缸的最最大速度度mm/sS———气缸行程程（cm)t———气缸一次次夹紧（（或松开开）动作作时间(sec),P———使用压力力（（Mpa）气缸的耗耗气量还还包括非非工作容容积（如如气缸内内气管等等），所所以需将将耗气量量计算结结果乘以以经验值值：1.25~2..0;((一般取值值2.0）公式1公式2二：直线线线轨Straighttrack上银线轨轨HIWINHG系列：重重负荷荷型滚珠珠线性滑滑轨EG系列：低低组装装型滚珠珠线性滑滑轨（一一般自动动化设置置，通用用性强））WE系列：宽宽幅幅型滚珠珠线性滑滑轨MGN//MGW系列：微小型型滚珠线线性滑轨轨PM系列：轻轻量化微微小型线线性滑轨轨QH系列：静音音式重负负荷型滚滚珠线轨轨QW系列：静音音式宽幅幅型滚珠珠线轨RG系列：滚柱柱型线轨轨（重型型设备））QR系列：静音音型滚柱柱型线轨轨E2系列：自自润滑型型线轨(自带润滑滑装置））PG系列：定位型型线滑轨轨SE系列：金属端端盖型线线性滑轨轨（半导导体制造造，热处处理，真真空环境境）精度等级级：CHPSPUP普通高高精精密密超超精密超超高精密密直线导轨轨的选用用通常，直直线导轨轨副的选选用必须须根据使使用条件件、负载载能力、、和预期期寿命选选用。所所谓使用用条件主主要是指指应用何何种设备备、精度度要求、、刚性要要求、负负荷方式式、行程程、运行行速度、、使用频频率、使使用环境境等因素素。根据据条件选选择对应应的合适适产品系系列。各各个直线线导轨的的生产厂厂家都对对其产品品进行了了合适的的系列划划分。预压力：：所谓预压压力是预预先给予予钢珠负负荷力，，利用钢钢珠与珠珠道之间间负向间间隙给予予预压，，这样能能够提高高直线导导轨的刚刚性和消消除间隙隙。按照预压压力的大大小可以以分为不不同的预预压等级级。如台台湾上银银公司（（HIWIN）提供六六种标准准预压，预压压力从有有间隙到到0.13C不等。C值为动额额定负荷荷。基本动额额定负荷荷（C）所谓基本本动额定定负荷是是指一批批相同规规格的直直线导轨轨副，在在负荷方方向和大大小均等等的状态态下，经经过运行行50km后，90%的直线导导轨其滚滚道表面面不产生生疲劳损损坏（剥剥离或点点蚀）时时的最高高负荷。。基本静额额定负荷荷(Co)):所谓基本本静额定定负荷是是指在负负荷方向向和大小小均等的的状态下下，在受受到最大大应力的的接触面面处，钢钢珠与滚滚道表面面的总永永久变形形量恰为为钢珠直直径万分分之一时时的静负负荷。静安全系系数（fsl))计算滑块块最大负负荷时要要确认选选用的直直线导轨轨静安全系系数应该超过过推荐表表中所列列值。如如果所选选用的直直线导轨轨副刚性性不足，，可以提提高预压压力，加加大选用用尺寸或或增加滑滑块数来来提高刚刚性。静安全系系数定义义为静额额定负荷荷与工作作负荷的的比值。。单只线轨轨装配图图双只线轨轨装配图图滚珠线轨轨安装方方式三：滚珠珠丝杆Ballscrew因为滚珠珠丝杠是是滚动运运动，与与滑动丝丝杠相比比效率较较高，所所以回转转运动转转化为直直线运动动、直线线运动转转化为回回转运动动效率可可达到η=88%%~96%。另经磨磨削加工工的精密密滚珠丝丝杠，因因为是精精密加工工，可以以达到微微米级的的进给精精度。在用做升升降传动动机构时时，需要要采取制制动等措措施。滚珠丝杆杆介绍滚珠丝杆杆钢球循循环机构构内循环回球器式优点:返回通道短,一个循环只有一圈钢球,流畅性好,

摩擦损失小,效率高,径向尺寸小,刚性好缺点:返向器钢球返回通道的曲面加工复杂

外循环端盖式优点:结构紧凑,工艺性好缺点:循环回路长,流畅性差,钢球通过短槽时易卡住螺旋槽式优点:结构简单,制造方便,承载能力大缺点:钢球流畅性较差,挡珠器较易磨损插管式优点:结构简单,工艺性好,钢球的流畅性好,应用较广缺点:凸出式的插管凸出于螺母外部,径向尺寸较大a.可适用的的螺杆外外径、导导程广泛泛；b.规格齐全全c.预载较大大a.适用于高高灵敏、、高精度度的进给给系统，不不宜用于于重载传传动中。。b.预载小a.适用于高高导程；；只可作单单螺母c.预载中等等a.较多应用用于小型型滚珠丝丝杠。滚珠丝杠杠副中的的间隙对对传动精精度影响响较大。。当精度度要求不不高时，，可采用用单螺母母，并对对丝杠和和螺母进进行选配配，或进进行预压以减小配配合间隙隙。当精精度要求求较高时时，常采采用双螺螺母，通通过调整整两个螺螺母间的的轴向位位置，以以消除轴轴向间隙隙，并进进行预紧紧，提高高传动的的定位精精度、重重复定位位精度及及轴向刚刚度。预预压力一般约约取最大大轴向载载荷的1/3。以基本本额定动动负荷（（Ca)的10%作为最大大预压负负荷基准准；消除轴向向间隙的的调整预预压方式1.定位精度度滚珠螺杆杆的精度度中，导程精度度、系统的刚刚性是主要的的影响因因素，其其他主要要有温度度而产生生的热变变形，安安装面的的精度等等方面。。双螺母垫垫片调整整法（中中间加垫垫片）图图例双螺母螺螺纹消隙隙图例齿差式消消隙图例例双螺母垫垫片调整整法（端端部加垫垫片）滚珠丝杆杆螺母副副预压方方式错位预压压方式定压预压压方式滚珠丝杆杆安装方方式一端装止推轴承承，这种安装装方式的的承载能能力小，，轴向刚刚度低，，仅适应应于短丝丝杆。固定－自自由式固定－支支撑式一端装止止推轴承承，另一一端装深深沟球轴轴承，，滚珠丝杆杆较长时时，一端端装止推推轴承固固定，另另一端由由深沟球球轴承支支承。为为了减少少丝杆热热变形的的影响，，止推轴轴承的安安装位置置应远离离热源。。固定－固固定式两端装推力轴承承（单推—单推式或或双推—单推式））这这种方式式是对丝丝杠进行行预拉伸伸安装。。这样做做的好处处是：减减少丝杠杠因自重重引起的的弯曲变变形；在在推力轴轴承预紧紧力大于于丝杠最最大轴向向载荷1/3的的条件下下，丝杠杠拉压刚刚度可提提高四倍倍；丝杠杠不会因因温升而而伸长，，从而保保持丝杠杠的精度度。固定－固固定式（丝母旋转转，丝杆杆固定）两端装双双重轴承承（止推推轴承+深沟球轴轴承）为提高刚刚度，丝丝杆两端端采用双双重支承承，如止止推轴承承和深沟沟球轴承承，并施施加预紧紧拉力。。这种结结构方式式可使丝丝杆的热热变形转转化为止止推轴承承的预紧紧力。滚珠丝杠杠的工作作长度计计算：丝杠设计计中应注注意的问问题丝杠由于于其精度度要求高高,制造比较较复杂,所以在设设计过程程中应注注意如下下问题1)受力合理理使螺母和和丝杠同同样受拉拉或受压压,以使两者者轴向变变形方向向一致,减少螺母母与丝杠杠之间的的导程变变形量之之差;避免承受受径向载载荷,以免使丝丝杠弯曲曲2)防止逆转转①采用本本身不能能逆传动动的电液液脉冲马马达或步步进电动动机等驱驱动元件件。②采用可可自锁的的蜗杆传传动等作作中间传传动机构构。③采用电电磁或液液压制动动器，或或选用本本身带制制动器的的电动机机。④采用能能锁住某某一方向向传动的的超越离离合器。。3)安全装置置垂直安装装的滚珠珠螺旋传传动，容容易发生生螺母从从丝杠螺螺纹滚道道上脱,在设计时应考考虑设置置防止螺螺母脱出出的安全全装置，，如限位位挡块或或安全制制动器等等。4)控制升温温设计时应应注意时时滚珠丝丝杠传动动远离热热源，并并采用油油浴,气冷等方方法减小小温升,以减少丝丝杠的热热变形；；或在安安装时对对丝杠进进行预拉拉伸,以抵消运运行时因因发热后引起的的丝杠伸伸长。5)密封与润润滑如在螺母母两端加加密封圈圈或采用用伸缩套套,防尘罩等等，注意合理理润滑,以延长滚滚珠螺旋传动动的使用用寿命。1）导程程精度选选择如如为满满足定位位精度要要求±0.3mm//1000mm必须选择择±0.090mm//300mm以上的导导程精度度，参考考精度等等级表选选择：C7级；

2）丝杆杆导程的的选择,如驱动马马达额度度转述3000min¯¯¹,最高速度度为1m/s,螺杆的导导程为丝杆支撑撑单元螺母座丝杆配件件梯形丝杆杆与滚珠珠丝杆对对比梯形丝杠杠和滚珠珠丝杠主主要区别别分为三三点1)结构不同同梯形丝杠杠的结构构简单、、不复杂杂，主要要是由螺螺杆和螺螺母组成成，安装装简单方方便，但但精度要要求达不不到。而滚珠丝丝杠则是是由螺杆杆、螺母母、钢球球、预压压片、反反向器、、防尘器器组成，，结构复复杂，安安装要求求高，但但精度高高，并已逐渐渐替代梯梯形丝杠杠的使用用。2)工作原理理不同梯形丝杠杠是依靠靠丝母与与丝杠之之间的油油膜产生生相对滑滑动工作作的，滑滑动摩擦擦从而完完成直线线运动。。摩擦力力大易磨损而且且传动副副存在间间隙，反反向旋转转时有空空位，精精度低滚珠丝杠杠的工作作原理为为：当丝丝杠作为为主动体体时，滚滚珠丝杆杆是高副副机构，，运动件件都淬火火到极高高硬度，，传动精精度高，，摩擦力力小，不易磨损损，寿命命长，配配合件无无间隙，，广泛应应用在精精密机械械3)产品特点点不同梯形丝杠杠的特点点是成本本低,能够自锁锁，应用于于要求精精度较低低的一些些机床，，如升降降机等工工业设备备。四：伺服服电机选选型计算算Servomotor伺服电动机伺服电机机可使控控制速度度，位置置精度非非常准确确，可以以将电压压信号转转化为转矩和转速以驱动控控制对象象。伺服服电机转转子转速速受输入入信号控控制，并并能快速速反应，，在自动动控制系系统中，，用作执执行元件件，且具具有机电时间间常数小小、线性度高高、始动电电压等特特性，可可把所收收到的电电信号转转换成电电动机轴轴上的角位移或角速度输出。分分为直流和交流伺服电动动机两大大类，其其主要特特点是，，当信号号电压为为零时无无自转现现象，转转速随着着转矩的的增加而而匀速下下降。步进电机机和交流流伺服电电机性能能比较一、控制制精度不不同两相混合合式步进进电机步步距角一一般为3.6°°、1.8°°，五相混混合式步步进电机机步距角角一般为为0.72°、0.36°m德国百格格拉公司司（BERGERLAHR）对于带标标准2500线编码器器的电机机而言，，由于驱驱动器内内部采用用了四倍倍频技术术，其脉脉冲当量量为360°°/10000=0..036°。对于带带17位编码器器的电机机而言，，驱动器器每接收收217==131072个脉冲电电机转一一圈，即即其脉冲冲当量为为360°°/131072=9.89秒。是步步距角为为1.8°°的步进电电机的脉脉冲当量量的1/655。二、低频频特性不不同步进电机机在低速速时易出出现低频频振动现现象。交流伺服服电机运运转非常常平稳三、矩频频特性不不同步进电机机的输出出力矩随随转速升升高而下下降，且且在较高高转速时时会急剧剧下降，其最高工工作转速速一般在在300～600RPM流伺服电电机为恒恒力矩输输出，即即在其额额定转速速（一般般为2000RPM或3000RPM）以内。四、过载载能力不不同步进电机机一般不不具有过过载能力力。交流流伺服电电机具有有较强的的过载能能力五、运行行性能不不同步进电机机的控制制为开环控制制，启动频频率过高高或负载载过大易易出现丢丢步或堵堵转的现现象。交流伺服服驱动系系统为闭环控制制，驱动器器可直接接对电机机编码器器反馈信信号进行行采样，，内部构构成位置置环和速速度环六、速度度响应性性能不同同步进电机机从静止止加速到到工作转转速（一一般为每每分钟几几百转））需要200～400毫秒，交流伺服服系统的的加速性性能较好好,从静止加加速到其其额定转转速3000RPM仅需几毫毫秒，可可用于要要求快速速启停的的控制场场合综上所述述，交流流伺服系系统在许许多性能能方面都都优于步步进电机机。但在在一些要要求不高高的场合合也经常常用步进进电机来来做执行行电动机机。所以以，在控控制系统统的设计计过程中中要综合合考虑控控制要求求、成本本等多方方面的因因素，选选用适当当的控制制电机。。交流伺服服电机选型参数数1)转速和编码器分分辨率的确认。。(编码器分辨率越越高电机机控制进进度越好好）2)电机轴上上负载转矩矩的折算和和加减速转转矩的计算。。3)计算负载惯量量，惯量的匹匹配，安川伺伺服电机机为例，，部分产产品惯量量匹配可可达50倍，但实实际越小小越好，这样样对精度度和响应应速度好好。4)再生电阻阻的计算和和选择，，对于伺伺服，一一般2kw以上，要要外配置置。电缆选择择，编码码器电缆缆双绞屏屏蔽的，，对于安安川伺服服等日系系产品绝绝对值编编码器是是6芯，增量量式是4芯。转速——是指在额额定功率率下电机机的转速速。也即即满载时时的电机机转速，，故又叫叫做满载载转速。。用符号“n”表示，单单位为““转/分”编码器分分辨率——编码器以以每旋转转360度提供多多少的通通或暗刻刻线称为为分辨率率，也称称解析分分度、或或直接称称多少线线，一般般在每转转分度5~10000线。转矩——转矩为电电机转动动负载的的力量的的大小，，必须满足足实际需需要，伺服电机机转矩不需要留留有过多多的余量量。（计算时时包括“匀速转转矩”，，“加速速转矩””，“减减速转矩矩”）符号号：”T””单位：N•m((牛米）惯量——指物体绕绕电机轴轴，丝杆杆轴转动动的惯性性量值，，一般来来说绕X轴，其符符号就用用“Jx”表示单位位：Kg•m²再生电阻阻——指当伺服服电机由由发电机机模式驱驱动时，，电力回回归至伺伺服放大大器侧，，这被称称为再生生电力。。再生电电力通过过在伺服服放大器器的平滑滑电容器器的充电电来吸收收。超出出可以充充电的能能量后，，再用再再生电阻阻器消耗耗再生电电力。1.马达最大大转速＞＞系统所所需之最最高移动动转速。。2.马达的转转子惯量量与负载载惯量相相匹配。。（JL负载<5**JM电机）3.马达额定定扭力x≥连续负载载工作扭扭力（匀速时时扭力））4.马达最大大输出扭扭力＞系系统所需需最大扭扭力（加加速时扭扭力）9选型条件件：一般般情况下下，选择择伺服电电机需满满足下列列情况F=———扭矩计算算1/RTT1)电机转矩矩T（N.m）滑轮半径径r（m）提升力F（N）

T经过减速速机后的的提升力力F=——··RrFFrrrT2)电机转矩矩T（N.m）螺杆导程程PB（m）推力F（N）

PB2πF=T·——经过减速机后的推力F=T·——·R2πPBFPBTF1/RPBT31惯量计算算一、负载载旋转时时惯量计计算JL（㎏•㎡）（以电机轴轴心为基基准计算算转动惯惯量）实心圆柱柱空心圆柱柱L（m）D（m）L（m）D1（m）JK＝×MK×（D02－D12）81经过减速速机之后后的转动动惯量JL＝R²JKJK＝×MK×D²811/RD0（m）惯量计算算M1/RPB直线运动动部分JK＝M××（））²2πPB经过减速速机之后后的转动动惯量JL＝R²JK二、负载载直线运运动时惯惯量计算算JL（㎏•㎡）（以电机轴轴心为基基准计算算转动惯惯量）33惯量计算算三、皮带带类传动动时惯量量计算JL（㎏•㎡）（以电机轴轴心为基基准计算算转动惯惯量）M3M2M1r1r2电机转矩矩T（N.m）小轮1质量M1(kg)小轮1半径r1(m)小轮2质量M2(kg)小轮2半径r2(m)重物质量量M3(kg)减速比r1/r2=1/RJL=1/2*M1*r12+(1/2**M2**r22)/R2+M3*r12JL=1/2*M1*r12+1//2*M2*r12+M3*r1234五：减速速机Reducer减速机的的作用主主要有：1）降速同同时提高高输出扭扭矩，扭扭矩输出出比例按按电机输输出乘减减速比，，但要注注意不能能超出减减速机额额定扭矩矩。2）减速同同时降低低了负载载的惯量量，惯量量的减少少为减速速比的平平方。电电机都有有一个惯惯量数值值。减速机选选型的几几个重要要参数：：1、额定输入入转速n1[rmp]::减速机的的驱动速速度，如如减速机机与电机机直接相相连，则则转速值值与电机机转速相相同，环环境温度较高高时降低低转速n1;;2、输出转速速n2[rmp]::输出转速速按照下下列公式式通过输输入转速速n1和传动比比i计算出来来；

3、速比i表示减速速机改变变某一运运动的三三个主要要参数值值的值，，即通过过减速机机的速比比来改变转速、扭扭矩、惯惯性力矩矩；4、最大扭矩矩Tmax[Nm]::指减速机机在静态态条件或或高起停停运转条条件下所所能承受受的输出出转矩，，通常指指峰值负负载或启动负载载。Tmax=2*Tn(最大扭矩矩=2x额定输出出扭矩）5、实际所需需扭矩Ts[Nm]]:所需转矩矩取决于于应用场场合的实实际工况况，拟选选减速机机的额定定转矩Tn必须大于于Ts;;6、计算用扭扭矩Tc[Nm]]:会在选择择减速机机时被用用到，可可以由实实际所需需转矩Ts和系数fs，按以下下公式得得出；减速机的的作用计算用扭扭矩≤额定输出出扭矩减速机的的选型标标准：1、电机机的功率率，输出出转速或或极数2、减速机的的输出转转速(n单位rpm))/或减减速机的的速比i=输入转速速/输出转速速3、减速速机的安安全系数数fB=减速机最最大输出出扭矩/实际负载载扭矩(特指在减减速机选选型时，，结合工工况及从动机械械等因数数，确定定减速机机的使用用系数（（一般＞＞1，即减速速机容量量＞电机机容量）），减速速机的安安全系数也也就是他他所能承承载的过过载能力力)4、减速速机的安安装方式式，轴的的布置形形式，减减速机与与其他设设备的连连接方式式等5、减速速机的使使用环境境，是否否多粉尘尘、高温温度、防防爆场合合、高湿湿度或腐腐蚀性气气体或液液体环境境6、是否否需要强强制润滑滑;

1）平均均输出速速度(n2m)≤减减速机的的额定速速度(n1m)；2）平均均输出扭扭矩(T2m)≤减减速机的的额定扭扭矩(T1m)；3）最大大输出速速度(n2c)≤减减速机的的最大速速度(n1max)；4）最大大输出扭扭矩(T2max)≤减减速机的的最大扭扭矩(T2B)；电机功率率的计算算1）静功率率的计算算线性运动动旋转运动动2）动态功功率的计计算旋转运动动线性运动动：惯惯性力F=ma;m——Kg质量a——m/s²²起动加速速度减速机扭扭矩的计计算公式式1)知道电机机功率和和速比及及使用系系数，求求减速机机扭矩如如下公式式：减速机扭扭矩=9550×电机功率率×速比×使用系数数/电机输入入转数

额定转速速速n单位是转转每分(r/min))额定转数数一般4p的电机为为1500转（但由于于制造工工艺问题题国内电电机达不不到1500转。一般般计算时时取1450）以上公式式是减速速机的输输出扭矩矩，但是是选择电电机，要要选择减减速器承承载能力力相匹配配的电机机功率才才行，不不同速比比应选择择不同功功率的电电机，功功率过大大，会降降低减速速机的寿寿命。2)知道使用用扭矩和和减速机机输出转转数及使使用系数数，求减减速机所所需配用用电机功功率如下下公式：：电机功率率＝使用用扭矩÷9550×电动机输输入转数数÷速比÷使用系数数

使用系数（FB)负载类型每小时启停次数(Z)每日运行时间h<44<h<88<h<1212<h<1616<h<24均匀负载Z<100.850.951.001.201.6010<Z<300.901.101.151.401.8030<Z<1001.001.201.301.602.00中等负载Z<101.01.201.301.602.010<Z<301.101.351.451.802.2030<Z<1001.201.451.602.001.40重负载Z<101.201.451.602.001.4010<Z<301.301.551.752.202.6030<Z<1001.401.651.902.402.801.根据负载载类型、、每小时时启停次次数和预预期工作作寿命确确定使用用系数fB减速机的的选型2.根据所需需转矩Ts按以下公公式得出出计算用用扭矩：：计算用扭扭矩=实际所需需扭矩x使用系数数≤额定输出出扭矩3.由所需要要的输出出转速n2和输入转转速n1传动比：：i=n1/n24.确定了Tc和i后,根据减速速机额定定值表，，选择最最接近计计算值的的传动比比，并满满足以下下条件的的减速机机型号：：Tn≥Tc((额定输出出扭矩≥≥计算所所需扭矩矩）5.安全系数数[S]]使用要求最小安全系数（Smin）高可靠度1.50~1.60较高可靠度1.25~1.30一般可靠度1.00~1.10六:凸轮分割割器一、凸轮轮分割器器定义1）凸轮分分割器：在工工程上又又称凸轮轮分度器器，间歇歇分割器器。它是是一种高高精度的的回转装装置。同同时在当当前自动动化的要要求下，，显得尤尤为重要要。2）凸轮轮分割器器较之其其他构件件之优点点：凸轮分分割器是是依靠凸凸轮与滚滚针之间间的无间间隙配合合(其啮合传传动方式式类似于于蜗轮蜗蜗杆传动动)，并沿着着既定的的凸轮曲曲线进行行重复传传递运作作的装置置。它输输入连续续旋转驱驱动，输输出间歇歇旋转、、或摆动动、或提提升等动动作。主主要用于于自动化化加工,组装，检检测等设设备上面面。3）凸轮轮分割器器的工作作原理是是通过输入入轴上的的共轭凸凸轮与输输出轴上上带有均均匀分布布滚针轴轴承的分分度盘无无间隙垂垂直啮合合，凸轮轮轮廓面面的曲线线段驱使使分度盘盘上的滚滚针轴承承带动分分度盘转转位，直直线段使使分度盘盘静止，，并定位位自锁。。通常情情况下，，输入轴轴旋转一一圈（360°°），输出出轴便完完成一动动一停的的一个分分度过程程，在一一个分度度过程中中，输出出轴有一一个转位位时间和和停止时时间之比比叫动静静比，动动静比的的大小与与凸轮曲曲线段在在整个凸凸轮圆周周上所占占的角度度大小有有关系（（通常把把这段曲曲线所占占的角度度叫动程程角），，动程角角越大，，比值越越大，分分割器运运转越平平稳；凸凸轮圆周周上直线线段所占占的角度度叫静止止角，动动程角与与静止角角之和为为360°°5）各种特特形、端端面凸轮轮（1）心轴型分分割器（（DS）：输出轴轴为心轴轴，适用用于间歇歇传送输输送带、、齿轮啮啮合等机机构动力力来源。。（2）法兰型分分割器（（DF）：输出轴轴外形为为一凸缘缘法兰。。适用于于重负荷荷的回转转盘固定定及各圆圆盘加工工机械。。（3）中空法兰兰型分割割器（DFH）：输出轴轴外形为为凸缘法法兰并且且为轴中中间为空空心。适适用于配配电、配配管通过过。（4）平台桌面面型凸轮轮分割器器（DT）:能够承受受大的负负载及垂垂直径向向压力，，在其输输出轴端端有一凸凸起固定定盘面及及大孔径径空心轴轴，更好好的满足足了客户户要求中中心静止止的需求求。（5）超薄平台台桌面型型凸轮分分割器（（DA）:同于平台台桌面型型，适用用于负载载大但体体积受到到限制的的条件下下。（（6）平行凸轮轮分度机机构（MRP）:能实现小小分度（（一分度度至八分分度）大大步距输输出。特特别适用用于要求求在一个个周期内内停歇次次数较少少的场合合，如各各种纸盒盒模切机机，果奶奶果冻灌灌装成型型机等。。（7）重负载专专用型凸凸轮分度度机构（（MRY）:能实现多多分度（（4分度至200分度）分分。特别别适用于于要求重重负载的的场合，，如各类类玻璃机机械、电电光源设设备等。。4）它主要要分弧面面凸轮和和平面凸凸轮，原原理不同同1、弧面凸轮轮弧面凸轮轮分度器器是输入入轴上的的弧面共共轭凸轮轮与输出出轴上的的分度轮轮无间隙隙垂直啮啮合的传传动装置置。弧面面凸轮轮轮廓面的的曲线段段驱使分分度轮转转位，直直线段使使分度轮轮静止，，并定位位自锁。。通过该该机构将将连续的的输入运运动转化化为间歇歇式的输输出运动动。2、平面凸轮轮平面凸轮轮分度器器是输入入轴上的的平面共共轭凸轮轮与输出出轴上的的分度轮轮无间隙隙平行啮啮合的传传动装置置。平面面凸轮轮轮廓面的的曲线段段驱使分分度轮转转位，直直线段使使分度轮轮静止，，并定位位自锁。。通过该该机构将将连续的的输入运运动转化化为间歇歇式的输输出运动动。3、圆柱（筒筒形）凸凸轮分割割器：重负载载专用平平台面式式圆柱凸凸轮分割割器，电电光源设设备专用用框架式式凸轮分分度机构构。各种特形形、端面面凸轮示示意图二、凸轮轮分割器器选型1）凸轮分分割器型型号是根根据圆盘盘的负载与驱动扭力力来确定的的，负载载越重，，或者是是扭力越越大相应应的选择择的型号号就越大大。2）机器器安装位位置和运运动方式式首先就就要考虑虑好，机机器的安安装位置置和螺丝丝孔都要要确定好好，3）确定定需要的的传动工工位数，，工位是是机械性性固定不不可以变变更的。。4）确定定圆盘承承受的冲冲击力等等，要保保证凸轮轮分割器器不受到到大的冲冲击力。。冲击力力较大，，可以在在下面加加平衡支支撑点，，以减少少冲压力力对分割割器造成成的不必必要伤害害。如果果作用力力太大会会容易损损伤分割割器机械械性能，，减小分分割器的的寿命。。

已知间歇歇凸轮分分割器型型号后，，在如何何选择马马达型号号及减速速比？通过凸轮轮间歇分分割器入力轴（（电机提提供的输输入力））的转速（（n1)和出力轴的转速(n2)，即可知减减速机速速比，i=n1/n2涉及到的的公式及及实例转动惯量量m质点质量（Kg）r旋转半径（m）旋转轴例：m=10Kgr==1m则J=10Kg··m2例：m=10Kgr==1m则J=5Kg·m2圆盘转动动惯量公公式旋转轴圆盘质量量m（Kg）r旋转半径径（m）T——表示转矩矩，单位位N·mF——表示力，，单位Nr——表示旋转转半径，，单位mJ——转动惯量量，单位位Kg·m2β——角加速度度，单位位rad//s2转矩计算算公式凸轮分割割器选型型实例已知条件件分割器定定位等份份N=6输入轴转转速n=50rpm回转时间间与定位位时间比比k=1：2凸轮曲线线：变形形正弦曲曲线Vm=1.76（曲线特特性速度度）Am=5.53（曲线角角加速度度）Qm=0.99（入力扭扭矩系数数）转盘的质质量m1=10Kg工位的质质量m2=0.5Kg工件的质质量m3=0.1Kg300200分割器圆盘m1工位m2选的型号：RUYY06Y2RS3VW1X型号格式：RU80DF081202RS3VW1X凸轮分割割器选型型实例计算驱动动角（回回转角））已知时间间为1：2（回转时时间：定定位时间间）驱动角ө为300200分割器圆盘m1工位m2选的型号：RUYY061202RS3VW1X型号格式：RU80DF081202RS3VW1X凸轮分割割器选型型实例计算负载载（Tt）负载包括括：惯性性扭矩Ti+摩擦扭矩矩Tf+做功扭矩矩Tw1：惯性扭扭矩的计计算圆盘的转转动惯量量I1（圆盘质质量m1=10Kg）工位的转转动惯量量I2（工位质质量m2=0.5Kg）工件的转转动惯量量I3（工件质质量m3=0.1Kg）300mm200mm分割器圆盘m1工位m2总转动惯惯量I=I1+I2+I3计算负载载（Tt）负载包括括：惯性性扭矩Ti+摩擦扭矩矩Tf+做功扭矩矩Tw1：惯性扭扭矩的计计算输出轴最最大角加加速度的的计算惯性扭矩矩Ti凸轮分割割器选型型实例计算负载载（Tt）负载包括括：惯性性扭矩Ti+摩擦扭矩矩Tf+做功扭矩矩Tw2：摩擦扭扭矩的计计算u——摩擦系数数m——正压质量量R——摩擦处的的旋转半半径摩擦力矩矩可大可可小，与与实际设设计有很很大关系系，特别别是摩擦擦处的正正压力未未必等于于上部自自重此例中摩摩擦扭矩矩为0300mm200mm分割器圆盘m1工位m2凸轮分割割器选型型实例计算负载载（Tt）负载包括括：惯性性扭矩Ti+摩擦扭矩矩Tf+做功扭矩矩Tw3：做功扭扭矩的计计算做功表示示是否圆圆盘还带带有别的的负载此例中没没有带有有负载所所以为0一般该项项为0经过计算算最终负负载Tt为300mm200mm分割器圆盘m1工位m2实际负载载与计算算负载的的关系实际负载载（选型型负载Te）必须比比计算负负载大，，一般要要乘以一一个大于于1的安全系系数。取安全系系数为fc=1.5凸轮分割割器选型型实例输入轴扭扭矩Tc已知Qm=0.99启动力矩矩Tca为0300mm200mm分割器圆盘m1工位m2凸轮分割割器选型型实例功率计算算（P）300mm200mm分割器圆盘m1工位m2假设效率率为60%则功率为为113..85//0.6=190W在正常运运行中所所需功率率为其一一半凸轮分割割器选型型实例选型原则：在在转速n下，分割割器的输输出轴扭扭矩高于于Te=4.48即可根据转速速n，并查参参数表可可知最小小可用60mm的分割器器根据安装装尺寸需需求可以以向上选选型如70DF80DF100DF等300mm200mm分割器圆盘m1工位m2选的型号：RU60DF061202RS3VW1X型号格式：RU80DF081202RS3VW1X六:同步轮、、带一同步步轮的分分类常用的同同步轮：：可分为AT5、AT10、T5、XH、H、L、XL、3M、5M、8M、S5M、S8M等开口、、接驳同同步带。。广泛应应用于各各种行业业，如陶陶瓷、食食品、石石材、烟烟草、木木工、印印刷、纺纺织包装装等。同步带传传动的优优点(1)．工作时时无滑动动，有准准确的传传动比(2)．传动效效率高，，节能效效果好(3)．传动比比范围大大，结构构紧凑(4)．维护保保养方便便，运转转费用低低(5)．恶劣环环境条件件下仍能能正常工工作1)确定设计计时的必必要条件件。1.机械种类类2.传动动力力3.负载变动动程度4.1日工作作时间5.小带轮的的转速6.旋转比((大带轮轮齿数//小带轮轮齿数))7.暂定轴间间距8.带轮直径径极限9.其他使用用条件二同同步轮的的选型计计算2)计算设计计动力设计动力力（Pd）=传动动力力（Pt)X过负载系系数（Ks）请根据原原动机额额定动力力计算传传动动力力（Pt），原本本根据施施加在皮皮带上的的实际负负载进行行计算较较为理想想。过负载系系数（Ks)==ko++Kr++KiKo::负载补偿偿系数Kr：旋转转比补偿偿系数Ki::惰轮补偿偿系数传动比系数(Kr)1.00以上1.25未满01.25以上1.75未满0.11.75以上2.50未满0.22.50以上3.50未满0.33.50以上0.4惰轮的位置系数(Ki)位于皮带松弛侧，从皮带内侧使用0位于皮带松弛侧，从皮带外侧使用0.1位于皮带张紧侧，从皮带内侧使用0.1位于皮带张紧侧，从皮带外侧使用0.2旋转比补补偿系数数（Kr）惰轮补偿偿系数（（Ki）1）齿数齿数是同同步带轮轮重要参参数，同步带轮轮节圆直直径＝齿齿数×齿齿距/π

2）材质及表表面处理理同步带轮轮常用材材质为铝铝合金及及45＃钢，表表面处理理分别为为铝轮：本本色氧化化黑色氧化化；钢钢轮：四四氧化三三铁保护护膜无电解镀镀镍3）通过简易易的表暂暂定皮带带种类同步带轮轮齿形可可以分为为英制（（普通扭扭矩）MXL、XL、L、H以及公制制（高扭矩矩）S2M、S3M、S4M、S5M、S8M和（普通通扭矩)T5、T10齿形的选选择可以以参照下下表：4）确定大小小带轮的的齿数、、皮带长长度、轴轴间距根据暂定定轴间距距(Ca))和大带轮轮节圆直直径（Dp）,小带轮节节圆直径径（Dp)确定大致致皮带周周长（Lpa))单位：：mm从产品目目录上选选择最接接近大致致皮带周周长(Lpa)的皮带周周长(Lp)),然后根据据以下公公式计算算正确的的轴间距距C:轴间距Lp::皮带周长长5）确定皮带带宽度根据以下下公式计计算大致致皮带宽宽度（Bwa：mm),,然后选择择最接近近大致皮皮带宽度度的正确确皮带宽宽。Pd::设计动力力(Kw))Ps::基准传动动容量Km::啮合补偿偿系数Wp::基准皮带带宽度啮合齿数Zm6以上5432Km1.00.80.60.40.2皮带种类MXLXLLHS2MS3MS5MS8MT5T10Wp6.425.425.425.44610601010啮合齿数数：Zd：小带带轮齿数数Dp::大带轮节节圆直径径（mm)C:轴间距（（mm)θθ::接触角度度（°）dp:小带轮节节圆直径径6）请确认认设计动动力（Pd）是否满满足以下下公式，，（该公公式不成成立时，，再选择择大一号号的皮带带宽度）Pd<<Ps**Km*KbPd::设计动力力(Kw))Ps::基准传动动容量Km::啮合补偿偿系数Kb::宽度补偿偿系数皮带种类S2MS3MS5MS8M040060100060100150100150250150250300400皮带宽度46106101510152515253040Kb1.001.592.841.001.792.841.001.592.840.210.370.450.63皮带宽度皮带长度351以下351以上840以下840以上1680以下1680以上10以下+0.3+0.3+0.3+0.6-0.6-0.6-0.6-0.610以上40以下+0.6+0.6+0.6+0.6-0.6-0.6-0.6-0.640以上50以下+0.6+0.6+1.0+1.0-0.6-0.6-1.0-1.3三同步带的的安装方方法①安装同同步带时时，如果果两同步步带轮的的中心距距可以移移动，必必须先将将同步带带轮的中中心距缩缩短，装装好同步步带后，，再使中中心距复复位。若若有张紧紧轮时，，先把张张紧轮放放松，然然后装上上同步带带，再装装上张紧紧轮。②往同步步带轮上上装同步步带时，，切记不不要用力力过猛，，或用螺螺丝刀硬硬撬同步步带，以以防止同同步带中中的抗拉拉层产生生外观觉觉察不到到的折断断现象。。设计同步步带轮时时，最好好选用两两轴能互互相移近近的结构构，若结结构上不不允许时时，则最最好把同同步带与与同步带带轮一起起装到相相应的轴轴上。③控制适适当的初初张紧力力。④同步带带传动中中，两带带轮轴线线的平行行度要求求比较高高，否则则同步带带在工作作时会产产生跑偏偏，甚至至跳出带带轮。轴轴线不平平行远将将引起压压力不均均匀，使同步带齿齿早期磨磨损。⑤支撑同同步带轮轮的机架架，必须须有足够够的刚度度，否则则同步带带轮在运运转时就就会造成成两轴线线的不平平行7）确认轴间间的调整整量是否大于于表内数数值四同同步带轮轮问题总总汇带背胶软化1.高温2.张紧轮停转3.粘上油类1.改善环境温度2.检测、调整张紧轮3.不要粘上油类或改换耐油皮带皮带纵向龟裂1.皮带超出轮的边沿运转2.皮带卷上了轮的挡边3.按装皮带时，强行越过或拖入轮挡边1.调整轮的位置2.增强轴承感性，并固定牢固3.A:拆下挡边

B:缩短轴间距离，装上皮带

C:放松张紧轮装上皮带抗张体部分的断裂掺进杂物或尖锐锋利的残渣改善环境，增加防护皮带收缩粘上了笨胺点底的芳香族类油料不让油料粘上，使用耐油性能好的皮带运行时噪音大1.皮带张紧力太大2.两轴的平行失准3.皮带的宽度大于轮的直径4.负载过大5.皮带与轮啮合不良1.减低张紧力（不跳齿为准）2.调整轮的定位3.检查设计带、轮齿磨损1.负载过大2.皮带的张力过大3.同步轮的材料不好4.掺入磨损性粉尘1.降低张紧力2.使用硬度高的材料，表面进行硬化处理3.改善环境看起来伸长了1.轴间距离短了2.同步轮材质软1.调整轴间距离，加固轴承支撑点2.同步轮使用硬质材料进行表面硬化处理。七:轴承选型型一滚滚动轴承承的类型型与特点点滚动轴承承通常有有套圈、滚滚动体及保持架构成，按按其承受受载荷的的方向可可分为向心轴承承和推力轴承承。另外还还可以按按滚动体体的种类类，分为为球轴承和滚子轴承承，并根据据其形状状和特定定用途进进行分类类。类型与特特点滚动轴承承与滑动动轴承相相比较，，具有以以下特点点：1）启动摩摩擦小，，并且与与动摩擦擦之差也也小。2）由于在在国际上上已实现现标准化化、规格格化，所所以具有有互换性性，可互互换使用用；3)简化了轴轴承外围围的结构构，便于于保养、、检查。。4）一般般可以同同时承受受径向载载荷和轴轴向载荷荷。5）比较较易于在在高、低低温工况况下使用用。详细资料料参考NSK轴承资料库八:齿轮齿条条二、齿齿轮一般般分为三三类，分分别是平平行轴、、相交轴轴及交错错轴齿轮轮。齿轮的种种类繁多多，其分分类方法法最通常常的是根根据齿轮轮轴性。。一般分分为平行轴、相交轴及交错轴三种类型型。平行行轴齿轮轮包括正正齿轮、、斜齿轮轮、内齿齿轮、齿齿条及斜斜齿条等等。相交交轴齿轮轮有直齿齿锥齿轮轮、弧齿齿锥齿轮轮、零度度齿锥齿齿轮等。。交错轴轴齿轮有有交错轴轴斜齿齿齿轮、蜗蜗杆蜗轮轮、准双双曲面齿齿轮等。。一、什么么是齿轮轮？齿轮是能能互相啮啮合的有有齿的机机械零件件。它在在机械传传动及整整个机械械领域中中的应用用极其广广泛。右表中所所列出的的效率为为传动效效率，不不包括轴轴承及搅搅拌润滑滑等的损损失。平平行轴及及相交轴轴的齿轮轮副的啮啮合，基基本上是是滚动，，相对的的滑动非非常微小小，所以以效率高高。交错错轴斜齿齿轮及蜗蜗杆蜗轮轮等交错错轴齿轮轮副，因因为是通通过相对对滑动产产生旋转转以达到到动力传传动，所所以摩擦擦的影响响非常大大，与其其他齿轮轮相比传传动效率率下降。。齿轮的的效率是是齿轮在在正常装装配状况况下的传传动效率率。如果果出现安安装不正正确的情情况，特特别是锥锥齿轮装装配距离离不正确确而导致致同锥交交点有误误差时，，其效率率会显著著下降。。三、常用用的齿轮轮分类表示轮齿齿的大小小的术语语是模数数m1、m3、m8…被称为模模数1、模数3、模数8。模数是全全世界通通用的称称呼，使使用符号号m（模数））和数字字（毫米米〉来表示轮轮齿的大大小，数数字越大大，轮齿齿也越大大。另外，在在使用英英制单位位的国家家（比如如美国）），使用用符号（（径节））及数字字（分度度圆直径径为1英吋时的的齿轮的的轮齿数数）来表表示轮齿齿的大小小。比如如：DP24、DP8，…等等。还还有使用用符号（（周节））和数字字（毫米米）来表表示轮齿齿大小的的比较特特殊的称称呼方法法。比如如CP5、CP10、…模数乘以以圆周率率即可得得到齿距距（p）。齿距距是相邻邻两齿间间的长度度。用公式表表示就是是模数（m）、压力力角（α）再加上上齿数（（z）是齿轮轮的三大大基本参参数，以此参参数为基基础计算算齿轮各各部位尺尺寸。四、齿轮轮的重要要参数压力角压力角是是决定齿齿轮齿形形的参数数。即轮轮齿齿面面的倾斜斜度。压压力角（（α）一般采采用20°。以前，，压力角角为14.5°的齿轮曾曾经很普普及。压力角是是在齿面面的一点点（一般般是指节节点）上上，半径径线与齿齿形的切切线间所所成之角角度。如如图所示示，α为压力角角。因为为α’=αα，所以α’也是压力力角。A齿与B齿的啮合合状态从从节点看看上去时时：A齿在节点点上推动动B点。这个个时候的的推动力力作用在在A齿及B齿的共同同法线上上。也就就是说，，共同法法线是力力的作用用方向，，亦是承承受压力力的方向向，α则为压力力角。齿高与齿齿厚轮齿的高高度由模模数（m）来决定定。全齿高h=2..25m（=齿根高+齿顶高））齿顶高（（ha）是从齿齿顶到分分度线的的高度。。ha=1m。齿根高（（hf）是从齿齿根到分分度线的的高度。。hf=1.25m。齿厚（（s）的基准准是齿距距的一半半。s=πm/2。α压力角齿轮的直直径决定齿轮轮大小的的参数是是齿轮的的分度圆圆直径（（d）。以分分度圆为为基准，，才能定定出齿距距、齿厚厚、齿高高、齿顶顶高、齿齿根高。。分度圆直直径d=zm齿顶圆直直径da=d+2m齿根圆直直径df=d-2.5m分度圆在在实际的的齿轮中中是无法法直接看看到的，，因为分分度圆是是为了决决定齿轮轮的大小小而假设设的圆。。中心距与与齿隙一对齿轮轮的分度度圆相切切啮合时时，中心心距是两两个分度度圆直径径的和的的一半。。中心距a=（d1+d2）/2在齿轮的的啮合中中，要想想得到圆圆滑的啮啮合效果果，齿隙隙是个重重要的因因素。齿齿隙是一一对齿轮轮啮合时时齿面间间的空隙隙。齿轮的齿齿高方向向也有空空隙。这这个空隙隙被称为为顶隙（（Clearance))。顶隙(c)是齿轮的的齿根高高与相配配齿轮的的齿顶高高之差。。顶隙c=1..25m-1m=0..25m五、具有有代表性性的齿轮轮材料45钢（机械械结构用用碳素钢钢）45钢是中碳碳钢的代代表，含含碳量为为0.45%。因为进进货非常常容易，，正齿轮轮、斜齿齿齿轮、、齿条、、伞形齿齿轮、蜗蜗杆等各各种齿轮轮多使用用这种材材料。42CrMo（铬钼合合金钢））含碳量0.40%，成份中中含有铬铬、钼等等成分的的中碳合合金钢。。比45钢的强度度高，通通过调质质或高频频淬火处