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减速机​断轴原因分析

发表时间: 2021-12-21 09:50:38

作者: 浙江塞纳德动力科技有限公司

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减速机断轴原因分析

一.不同心出现的断轴问题

有些用户在设备运行一段时间后,驱动电机的输出轴断裂。为什么驱动电机的输出轴扭掉了?

当我们仔细观察驱动电机断裂的输出轴的横截面时,会发现横截面的外圈更亮,并且横截面的颜色朝向轴更暗,最后在轴上有一个断裂的标记(点标记)。这种现象主要是由装配过程中驱动电机和减速机之间的错位引起的。

当驱动电机与减速机之间的同心度得到很好的保证时,驱动电机的输出轴只承受转动力(扭矩),运行平稳无脉动。然而,当驱动电机的输出轴不同心时,它也承受来自减速机输入的径向力(弯矩)。径向力将迫使驱动电机的输出轴弯曲,弯曲方向将随着输出轴的旋转而改变。如果同心度误差较大,径向力会使电机输出轴局部温度升高,其金属结构不断被破坏,最终导致驱动电机输出轴局部疲劳。

同心度误差越大,驱动电机输出轴的断裂时间越短。当驱动电机输出轴断裂时,减速机输入端也将承受来自驱动电机输出轴的径向力。如果这个径向力超过了减速机输入端所能承受的最大径向载荷,其结果也会导致减速器的输入端变形甚至断裂或者输入端的支撑轴承损坏。因此,在装配过程中保证同心度非常重要。

从装配工艺分析,如果驱动电机轴和减速机输入端同心,那么驱动电机的轴面和减速机输入端的孔面会非常一致,并且它们的接触面紧密贴合,没有径向力和变形空间。但是,如果组件不是同心的,接触面将不会匹配或有间隙,并且会有径向力和变形空间。

同样,减速机的输出轴断裂或弯曲的原因与驱动电机相同。但是减速机的输出是驱动电机输出和减速比的乘积,比电机大,所以减速机的输出轴更容易断裂。所以在使用减速机,用户在组装其输出时更要注意同心度的保证!

二.减速机输出太少导致断轴的问题

如果驱动电机轴没有断裂,但是减速机的输出轴断裂,除了减速机输出组件同心度差之外,还有几个可能的原因:

首先,错误的类型选择导致减速机输出不足。有些用户误以为只要所选减速机的额定输出扭矩满足工作要求,就不是。首先将驱动电机的额定输出转矩乘以速比,得到的值原则上小于减速机产品样本提供的对应额定输出转矩;其次,还应考虑其驱动电机的过载能力和实际应用中所需的最大工作扭矩。理论上,用户要求的最大工作扭矩必须小于额定输出扭矩的减速机 2倍。特别是在某些应用中,必须严格遵守这一准则,这不仅保护了减速机/的内齿轮和轴系,还防止了减速机/的输出轴被拧断。

如果不考虑这些因素,一旦设备安装出现问题,减速机的输出轴就会被负载卡住。此时,驱动电机的过载能力仍然会使其不断增加输出,直到减速机的输出轴上的力超过其最大输出扭矩,轴就会被扭断。如果减速机额定输出扭矩有一定的余量,则可以避免扭掉输出轴。

其次,在加减速过程中,如果减速机输出轴的瞬时冲击扭矩超过其额定输出扭矩的两倍,且加减速过于频繁,那么减速机输出轴最终会发生断裂。如果出现这种情况,我们应该仔细计算并考虑增加扭矩余量。

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