12.减速箱齿数测量

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12.减速箱齿数测量

1.基本信息

编写人

刘柏严

审核人

(检查,测试,注释)

应用归属

(运动控制)

软件信息

(版本,库)

硬件信息

(硬件型号)

其他

 

版本信息

修改内容

修改人

V1.00

创建

 

 

 

2.应用简介

 

在包装设备中常常使用二级减速箱,很多二级减速箱为了减少磨损,两个齿轮每次相互接触的齿不同。为了达到这个目的就需要选用含有质数(或者其倍数。如11,7,22)的齿数,这样会造成减速比非整数,无法整除。

我们伺服支持非整数减速比,但是一定要知道各齿轮齿数。如果客户无法提供,就需要我们自己测试。如果设备为改造设备或者减速箱为国外品牌时可能客户无法提供齿轮齿数。

 

3.内容

以下举例如何测试二级减速箱齿数。一级减速箱更容易一些。

clip0070

 设备简易原理图如上图,我们要计算减速箱的减速比。

 两种情况:        1-如果此轴有每圈一个trigger信号(后面介绍)

      2-没有这个信号(麻烦一些)

如果此轴没有每圈一个trigger信号

 1 – 先按照减速箱铭牌上的减速比标定电机编码器参数。

          例如减速箱铭牌写出减速比15,减速齿轮为3:1, 总减速比45,输出轴周长635mm。

          标定电机参数 units = 635000 rev = 15*3 = 45  1unit=1um

 2 -  输出轴用笔作标记,画一条直线连接设备的运动部分和固定部分。上图中的红线        3 -  test 模式下相对运动635000unit

 4 – 观察标记线是否重叠,通常会差一些,因为标定时减速比不够精确。                

clip0071

此时标记线会有一个偏差,如果标记线少走多了16.9mm,那么让修正电机正转16.9mm。直到标记线再一次重叠,记录下负载转动了一圈电机运行了多少unit。

 例如附载走1圈电机实际走了651954unit

 5 -  重新计算减速比 651954/(635000/45) = 46.201489

 6 -  重新标定电机参数units = 635000/46.201489 = 137441458

rev = 10000          1unit=1um

 7 -  由于这一次减速比比较接近真实所以转动一圈可能看不出标记线移动,那么就转动100圈,或1000圈直到看出标记线明显移动。 例如转动400圈后标记线又少走了9mm。折算到每圈实际634977.5um。

 8 – 重新计算减速比  634977.5/(137441458/10000) = 46.199852

 9 – 如果减速比正确,那么用一个整数乘以46.199852应该可以得到另一个整数。可以通过excel辅助计算。如下图:

clip0072

由于二级减速比为A*B/(C*D),通常齿数不会大于100,折中选择在A*B<5000的结果中进行筛选。上图中可以发现有4个相乘结果都接近整数,应分别检查是否可以化简。其中整数列表示C*D,相乘结果表示A*B。

其中

第一个 C*D = 40 可以化简5*8 A*B = 1485可以化简5*11*3*9 A*B/(C*D) = 231/5=46.2

第二个 C*D = 45 可以化简5*9 A*B = 2079可以化简77*27 A*B/(C*D) = 231/5=46.2

第三个第四个均相同。

化简方法也可以通过excel计算

clip0073

所以得到化简后总减速比 231/5,由于减速齿轮减速比3:1,所以电机减速比231/(3*5)=15.4。这个二级减速箱没有更多小数点。

 

如果此轴有每圈一个trigger信号

那么方法与上面相似,不过可以通过trigger stop方式得到实际负载转动一圈电机的运行距离,从而得到更精确的减速比,而不需要转动很多圈。因为手动做标记,用肉眼观察远不如接近开关的方式精确。

 

4.以前的心得体会

 

每个周期需要伺服所带负载走一圈,必须完整的一圈。但是由于还不知道减速器的齿数,只知道减速比6.683,于是首先通过慢速转动电机看一圈走了多少units,计算出更精确的减速比6.683056,然后用其乘以1----1000,看那个结果最接近整数,通过EXCEL计算得到两个比较接近的结果:

183*6.683056 = 1222.999

265*6.683056 = 1771.01

通过化简  183 = 3*61     1223无法化简

265 = 5*53     1771 = 23*7*11

所以取下面的总减速比(23*77)/(5*53)= 6.68301187。 现在只能是猜测,结果的准确与否需要机器连续运行一段时间看看有没有积累误差。

EXCEL中的计算可以使用公式的方法,在需要结果的栏里写上计算公式,例如:=(D5*E5),注意要有等号。