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先进的行星齿轮头最苛刻的要求

依必安派正进一步扩展产品范围的电气驱动系统的工业应用以可持续的方式。齿轮头在这方面发挥着至关重要的作用,因为它们是大多数客户应用程序的必要组成部分。


多年来,依bm-papst Zeitlauf因其在齿轮技术领域的专业知识而得到认可,特别是在行星齿轮部分(Performax和Noiseless系列)。这些以其出色的性能和非常平稳和安静的操作而闻名。在工业驱动技术领域,工程方面的市场需求目前正向两个方向发展。首先,驱动单元的功能需要扩展,以加快客户应用程序的设计和实现。其次,给定安装空间内的功率输出需要进一步提高,特别是在动态范围内。为了能够实现后一种要求,必须显著增加驱动单元(齿轮头、电机和电子设备)每个单独模块的必要峰值功率。

健壮性和过载能力方面的要求

该Optimax 63是一个高效率的行星齿轮与高过载能力。

图1:Optimax 63是一个具有高过载能力的高效行星齿轮。

这意味着,对于电子换向内转子(ECI)电机,需要更高的启动转矩,同时减少转子惯性矩,以显著改善动态响应。这是一个巨大的挑战,特别是对齿轮头。为了满足更高的输出和机械稳健性的需求,专业变速器供应商非常重视齿轮齿和输出轴轴承的优化设计,并结合所使用的材料的选择。无论是在坚固性和过载能力方面,依必安派特满足了这些要求,新的Optimax系列(图1)。该系列的第一个尺寸将是Optimax 63齿轮头,外型尺寸为63毫米。

这就是多年的经验,在齿轮齿设计行星齿轮头真正起作用。这不仅仅取决于齿的大小(“模数”)或齿比的选择,齿轮头上齿轮的滚动行为设计也是至关重要的。由于传动装置设计中可能存在的自由度,开发工程师在一开始就拥有几乎无限数量的潜在解决方案。技巧在于在所有这些潜在的选项中找到完美的“设置”的能力。

Aufgrund der vier anstelle der üblichen drei in einer Getriebestufe verbauten Planetenräder beim Getreibe Optimax 63 kann rund 30% mehr Drehmoment übertragen werden。

图2:由于四个齿轮而不是通常的三个,高达30%的扭矩可以传递。

在Optimax的案例中,重点放在了承受高连续扭矩和耐受短暂冲击载荷的要求上。此外,Optimax系列还需要全面考虑,并在组件的多种使用和战略上有利的齿轮减速器系列方面进行智能结构设计(图2)。

四个而不是三个行星齿轮

为了能够传递尽可能多的动力,在Optimax齿轮头上安装了非常大的宽度的齿轮,因此,在高扭矩的情况下,最大限度地减少了齿侧的表面压力和磨损,从而延长了使用寿命。Optimax齿轮头的另一个特点是安装了四个行星齿轮,在一个齿轮阶段,而不是通常的三个。由于四个行星齿轮的动力分配,这允许大约30%的更多扭矩被传输。

Optimax齿轮头有四个行星齿轮在一个齿轮阶段,而不是通常的三个。

利用角落区域与安装空间

齿轮头的性能(即可以传递的扭矩量)当然总是相对于其尺寸和空间要求来衡量。在设计Optimax齿轮头时也考虑到了这一点:具有接近正方形的横截面,63毫米的法兰尺寸最好用于大型环形齿轮。安装空间内的拐角区域用于将齿轮部件拧在一起。齿轮头输出轴安装在两个滚珠轴承上;特别大的轴承齿圈,可承受高达500n的径向载荷(使用寿命为20,000小时)。两个法兰都与齿圈正面啮合,这既保证了部件之间的相对对齐,也保证了套管组件(中间法兰、齿圈和套管法兰)之间的扭矩支撑。因此,轴向螺钉的作用仅限于将套管部件相互支撑。

Optimax齿轮头的健壮性和过载能力,允许实现高加速度和制动扭矩。

几乎所有的零件在Optimax齿轮头系列是专为近净形状制造过程。通过巧妙地使用烧结、锌压铸和塑料注塑技术,可以以优化的成本和所需的性能制造所有部件:从用于第一级齿轮的塑料吸音行星齿轮,或用于过载范围的高强度烧结钢行星齿轮;坚固耐磨的环形齿轮由硬化烧结钢制成,复杂的法兰和套管几何形状由具有高尺寸稳定性的锌压铸件制成。

背离标准设计是可能的

Die Tabelle gibt einen Überblick über Die verschienen Ausführungen des Optimax getriiebes mit dazugehörigen Daten。

图3:该表提供了Optimax传输的不同版本的概览以及相关的数据。

通过使用近净形状部件和多年来已经完善的生产技术,齿轮头可以以完全有竞争力的价格提供,无论是小批量尺寸还是大系列生产。所使用的材料和润滑剂允许在较宽的温度范围内(-20至+ 90°C)工作。

标准版本的防护等级为IP 50,但更高的防护等级可通过设计实现,并可通过额外措施轻松实现。尽管近净形状部件的比例很高,但仍然保留了很大的灵活性:通过使用机械行星齿轮和太阳齿轮,可能会偏离标准设计。此外,输出轴可以适应客户界面。

高加速度和制动扭矩可以减少循环时间

Optimax齿轮头的坚固性和过载能力,允许实现高加速和制动扭矩,这使得客户应用程序的循环时间显著减少。Optimax标准降速,在单级范围内,从3:1到5:1(首选类型),最高可达9:1。两级设计可降低15:1,25:1(首选类型)和45:1(图3)。

由于依必安派特的模块化原理,客户可以自己配置驱动系统。Optimax 63系列提供的变速箱可以与ECI 63系列和ECI 80系列的电机相结合。

图4:由于采用ebm-papst模块化原理,客户可以自行配置驱动系统。Optimax 63系列提供的变速箱可以与ECI 63系列和ECI 80系列的电机相结合。

Optimax 63系列齿轮头可以配备强大的,过载能力强的ECI 63和ECI 80系列电机(图4)。这些驱动解决方案的特点是高过载能力和高输出性能。在功能性、紧凑性、过载能力和效率方面,基于ECI 63 K4电机和Optimax 63齿轮头的驱动单元应该能够满足任何客户的要求。

有兴趣了解更多信息的用户可以在依必安派特Zeitlauf在线门户网站上查看新驱动器解决方案的文档(技术数据、图纸和3D模型),并根据需要打印或下载。当然,Optimax 63首选型号现已包含在在线门户网站中,并在收到订单后48小时内准备好发货。

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