斜齒輪減速機(jī)回程間隙大小對(duì)設(shè)備運(yùn)行的影響
回程間隙(背隙),指輸出軸固定時(shí),輸入軸可轉(zhuǎn)動(dòng)的空轉(zhuǎn)角度,單位一般為 arc?min(角分),斜齒輪減速機(jī)本身背隙遠(yuǎn)大于精密行星減速機(jī),間隙過(guò)大、過(guò)小都會(huì)帶來(lái)不同設(shè)備問(wèn)題。
一、回程間隙偏大帶來(lái)的主要影響
- 反向定位精度下降
設(shè)備換向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)空程,指令動(dòng)作和實(shí)際輸出不同步。往復(fù)運(yùn)動(dòng)、點(diǎn)位定位機(jī)構(gòu),會(huì)出現(xiàn)定位不準(zhǔn)、重復(fù)定位誤差大;停機(jī)換向瞬間有明顯滯后,不能精準(zhǔn)停在目標(biāo)位置。
- 沖擊、振動(dòng)與噪音加劇
負(fù)載換向、正反轉(zhuǎn)切換時(shí),齒輪齒面之間發(fā)生撞擊。設(shè)備啟停、頻繁換向工況下,震動(dòng)增大,運(yùn)行噪音明顯升高;聯(lián)軸器、軸承、鍵、輸出軸承受交變沖擊載荷,加速零部件疲勞。
- 加劇齒輪磨損,縮短使用壽命
換向沖擊會(huì)造成齒面點(diǎn)蝕、磨損加快,間隙會(huì)隨使用時(shí)間進(jìn)一步變大,形成惡性循環(huán);重載沖擊工況,甚至?xí)霈F(xiàn)斷齒、鍵槽損壞故障。
- 動(dòng)態(tài)響應(yīng)變差
伺服閉環(huán)控制場(chǎng)景,過(guò)大背隙會(huì)造成系統(tǒng)震蕩,伺服容易報(bào)警、抖動(dòng);跟隨誤差變大,控制系統(tǒng)需要額外補(bǔ)償,控制難度上升。
- 反向空載死區(qū)
換向瞬間電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),但輸出端沒(méi)有動(dòng)作,出現(xiàn) “電機(jī)轉(zhuǎn),機(jī)構(gòu)不動(dòng)” 的死區(qū)現(xiàn)象,影響自動(dòng)化設(shè)備加工、搬運(yùn)的工藝效果。
注意:普通工業(yè)斜齒輪減速機(jī)本身設(shè)計(jì)就存在合理背隙,它不適合高精度伺服定位場(chǎng)景,多用于連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備。
二、回程間隙過(guò)小(背隙不足)的危害
很多人只關(guān)注間隙大的問(wèn)題,間隙太小同樣會(huì)故障頻發(fā):
- 發(fā)熱嚴(yán)重,溫升超標(biāo)
齒輪嚙合側(cè)隙不足,運(yùn)轉(zhuǎn)齒面擠壓摩擦加劇,減速機(jī)油溫快速升高,潤(rùn)滑油易老化失效。
- 卡滯、咬死風(fēng)險(xiǎn)
溫度升高齒輪受熱膨脹,側(cè)隙進(jìn)一步縮小;重載、高溫環(huán)境下,齒輪容易抱死,輸出轉(zhuǎn)動(dòng)卡頓,嚴(yán)重直接卡死停機(jī)。
- 傳動(dòng)效率降低
齒面摩擦阻力變大,損耗功率增加,電機(jī)負(fù)載變大,能耗上升。
- 裝配難度高,對(duì)加工精度要求嚴(yán)苛
裝配、軸承預(yù)緊稍有偏差,就容易出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)緊。
三、不同工況下對(duì)回程間隙的適配要求
- 連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)(輸送機(jī)、攪拌設(shè)備、提升機(jī))
允許較大回程間隙,斜齒輪常規(guī)出廠間隙即可,對(duì)定位無(wú)要求,優(yōu)先保證散熱,間隙不能調(diào)太小。
- 頻繁正反轉(zhuǎn)、普通往復(fù)機(jī)構(gòu)
控制中等背隙,間隙不能過(guò)大,避免換向沖擊損壞機(jī)件,不必追求零背隙。
- 定位、伺服驅(qū)動(dòng)點(diǎn)位設(shè)備
普通斜齒輪減速機(jī)本身背隙先天不足,不建議選用;這類(lèi)場(chǎng)景優(yōu)先行星減速機(jī)。
四、補(bǔ)充說(shuō)明
斜齒輪減速機(jī)回程間隙會(huì)隨磨損逐步增大,長(zhǎng)期使用后,背隙超標(biāo)是故障信號(hào),需要檢修齒輪、軸承;不要人為把背隙調(diào)至接近零,短期精度好看,長(zhǎng)期極易過(guò)熱損壞整機(jī)。
