自動化設(shè)計標準件選型概要

自動化非標設(shè)計各標準件選型知識概要非標選型內(nèi)容包括：1、氣缸2、直線線軌3、滾珠絲桿4、伺服電機5、減速機6、凸輪分割器7、同步輪帶8、軸承9、齒輪齒條10、鏈輪鏈條11、拖鏈12、液壓油缸一：氣缸選型氣缸類：標準/超薄氣缸、迷你/筆形氣缸控制元件類：電磁閥、氣動閥、機械閥氣源處理：各規(guī)格多聯(lián)件、調(diào)壓/給油器輔助元件：各類管接頭、油壓緩沖器、PU管等氣缸制造商亞德客(國內(nèi)）SMC（亞洲）FESTO(歐洲）Park、力士樂(美國）Cylinder缸徑的大小直接影響的是氣缸出力的大小在選擇缸徑大小時，請確認以下三個使用條件1、確定負載的大小

包括工件、夾具、導(dǎo)桿等可動部分的重量。2、選定使用的空氣壓力

供應(yīng)氣缸的壓縮空氣壓力。3、活塞桿動作方向及作動速度

確定氣缸作動方向（上、下、水平）。v氣缸實際出力=最大理論出力*

η對于靜載荷（夾緊、低速鉚合），η≤70%；對氣缸速度在50~500mm/s內(nèi)的水平或垂直運動，η≤50%;對于氣缸速度在500mm/s以上，η≤30%緩沖形式簡圖緩沖原理適合氣缸固定緩沖在活塞或前后蓋上加裝橡膠墊片，吸收沖擊能量適用于氣缸速度小于750mm/s的中小型氣缸及單動氣缸氣緩沖控制緩沖端氣體流出速度，通過背壓完成緩沖適用于氣缸速度不大于500mm/s的大中型氣缸及速度不大于1000mm/s的中小型氣缸如使用環(huán)境溫度較高時，請選擇密封件材質(zhì)為氟橡膠；密封件材質(zhì)特點TPU耐磨性能更好，可用于重負載型氣缸擺動安裝時，氣缸使用壽命更長，有一定的刮塵作用（粉塵較多或有金屬顆粒不能使用，請聯(lián)系我們），還可耐移印機行業(yè)的油墨NBR普通氣缸，用于一般性工作環(huán)境氟橡膠耐高溫性氣缸，該類型的氣缸可在200度的環(huán)境中正常使用過濾器：除去壓縮空氣中的固態(tài)雜質(zhì)、水滴和污油滴等。不能除去氣態(tài)的水、油；調(diào)壓閥：調(diào)節(jié)壓力高低；消除上流壓力的波動影響，保證輸出壓力穩(wěn)定；給油器：無需潤滑的元件可以不給油,但是一旦給油后就不得中途停止供油，同時，要防止冷凝水進入元件內(nèi)，以免沖洗掉潤滑油。過濾器調(diào)壓閥給油器電磁控制閥選型標準I接頭和Y接頭普通的機構(gòu)連接用，不能承受偏心負載魚眼接頭適用于負載做一定角度的傾斜、旋轉(zhuǎn)及擺動，有自動調(diào)心功能浮動接頭使用浮動接頭可以吸收由于活塞桿和負載的偏心或不平行對活塞桿產(chǎn)生的偏心負載和橫向負載氣缸配件接頭選擇緩沖器

為了防止硬性撞擊的設(shè)備工具；具有優(yōu)良且平穩(wěn)的減速、吸震性能，當受到負載撞擊時，抵抗力會自動調(diào)整；聚氨酯緩沖器的價格比較低，重量比較輕，安裝非常方便，使用壽命長，在很多機械上使用，是最常見的緩沖器；橡膠緩沖器這種緩沖器價格低，抗壓力能力弱，使用壽命短；彈性緩沖器對環(huán)境無要求，惡劣環(huán)境下可使用，反應(yīng)力度大，所占空間大，適用于2米每秒的起重機中；液氣緩沖器性能最佳，是液壓緩沖器的改良品種；彈性膠泥緩沖器性能優(yōu)良，結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，質(zhì)量可靠，完全依靠彈性膠泥的緩沖力，常年無需防護；氣缸與之相關(guān)的計算公式1.氣缸耗氣量計算Q/Qmax——氣缸的最大耗氣量L/minD——缸徑cmVmax:氣缸的最大速度mm/sS——氣缸行程（cm)t——氣缸一次夾緊（或松開）動作時間(sec),P——使用壓力（Mpa）氣缸的耗氣量還包括非工作容積（如氣缸內(nèi)氣管等），所以需將耗氣量計算結(jié)果乘以經(jīng)驗值：1.25~2.0;(一般取值2.0）公式1公式2二：直線線軌

Straighttrack上銀線軌HIWINHG

系列：重負荷型滾珠線性滑軌EG

系列：低組裝型滾珠線性滑軌（一般自動化設(shè)置，通用性強）WE系列：寬幅型滾珠線性滑軌MGN/MGW系列：微小型滾珠線性滑軌PM系列：輕量化微小型線性滑軌QH系列：靜音式重負荷型滾珠線軌QW系列：靜音式寬幅型滾珠線軌RG系列：滾柱型線軌（重型設(shè)備）QR系列：靜音型滾柱型線軌E2系列：自潤滑型線軌(自帶潤滑裝置）PG系列：定位型線滑軌SE系列：金屬端蓋型線性滑軌（半導(dǎo)體制造，熱處理，真空環(huán)境）精度等級：CHPSPUP

普通高精密超精密超高精密直線導(dǎo)軌的選用通常，直線導(dǎo)軌副的選用必須根據(jù)使用條件、負載能力、和預(yù)期壽命選用。所謂使用條件主要是指應(yīng)用何種設(shè)備、精度要求、剛性要求、負荷方式、行程、運行速度、使用頻率、使用環(huán)境等因素。根據(jù)條件選擇對應(yīng)的合適產(chǎn)品系列。各個直線導(dǎo)軌的生產(chǎn)廠家都對其產(chǎn)品進行了合適的系列劃分。預(yù)壓力：

所謂預(yù)壓力是預(yù)先給予鋼珠負荷力，利用鋼珠與珠道之間負向間隙給予預(yù)壓，這樣能夠提高直線導(dǎo)軌的剛性和消除間隙。

按照預(yù)壓力的大小可以分為不同的預(yù)壓等級。如臺灣上銀公司（HIWIN）提供六種標準預(yù)壓，預(yù)壓力從有間隙到0.13C不等。C值為動額定負荷。基本動額定負荷（C）

所謂基本動額定負荷是指一批相同規(guī)格的直線導(dǎo)軌副，在負荷方向和大小均等的狀態(tài)下，經(jīng)過運行50km后，90%的直線導(dǎo)軌其滾道表面不產(chǎn)生疲勞損壞（剝離或點蝕）時的最高負荷?；眷o額定負荷(Co):

所謂基本靜額定負荷是指在負荷方向和大小均等的狀態(tài)下，在受到最大應(yīng)力的接觸面處，鋼珠與滾道表面的總永久變形量恰為鋼珠直徑萬分之一時的靜負荷。

靜安全系數(shù)

（fsl)計算滑塊最大負荷時要確認選用的直線導(dǎo)軌靜安全系數(shù)應(yīng)該超過推薦表中所列值。如果所選用的直線導(dǎo)軌副剛性不足，可以提高預(yù)壓力，加大選用尺寸或增加滑塊數(shù)來提高剛性。靜安全系數(shù)定義為靜額定負荷與工作負荷的比值。單只線軌裝配圖雙只線軌裝配圖滾珠線軌安裝方式三：滾珠絲桿Ballscrew因為滾珠絲杠是滾動運動，與滑動絲杠相比效率較高，所以回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動、直線運動轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運動效率可達到η=88%~96%。另經(jīng)磨削加工的精密滾珠絲杠，因為是精密加工，可以達到微米級的進給精度。在用做升降傳動機構(gòu)時，需要采取制動等措施。滾珠絲桿介紹滾珠絲桿鋼球循環(huán)機構(gòu)內(nèi)循環(huán)回球器式優(yōu)點:返回通道短,一個循環(huán)只有一圈鋼球,流暢性好,

摩擦損失小,效率高,徑向尺寸小,剛性好缺點:返向器鋼球返回通道的曲面加工復(fù)雜

外循環(huán)端蓋式優(yōu)點:結(jié)構(gòu)緊湊,工藝性好缺點:循環(huán)回路長,流暢性差,鋼球通過短槽時易卡住螺旋槽式優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單,制造方便,承載能力大缺點:鋼球流暢性較差,擋珠器較易磨損插管式優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單,工藝性好,鋼球的流暢性好,應(yīng)用較廣缺點:凸出式的插管凸出于螺母外部,徑向尺寸較大a.可適用的螺桿外徑、導(dǎo)程廣泛；b.規(guī)格齊全c.預(yù)載較大a.適用于高靈敏、高精度的進給

系統(tǒng)，不宜用于重載傳動中。b.預(yù)載小a.適用于高導(dǎo)程；只可作單螺母c.預(yù)載中等a.較多應(yīng)用于小型滾珠絲杠。滾珠絲杠副中的間隙對傳動精度影響較大。當精度要求不高時，可采用單螺母，并對絲杠和螺母進行選配，或進行預(yù)壓以減小配合間隙。當精度要求較高時，常采用雙螺母，通過調(diào)整兩個螺母間的軸向位置，以消除軸向間隙，并進行預(yù)緊，提高傳動的定位精度、重復(fù)定位精度及軸向剛度。預(yù)壓力一般約取最大軸向載荷的1/3。以基本額定動負荷（Ca)的10%作為最大預(yù)壓負荷基準；消除軸向間隙的調(diào)整預(yù)壓方式1.定位精度滾珠螺桿的精度中，導(dǎo)程精度、系統(tǒng)的剛性是主要的影響因素，其他主要有溫度而產(chǎn)生的熱變形，安裝面的精度等方面。雙螺母墊片調(diào)整法（中間加墊片）圖例雙螺母螺紋消隙圖例齒差式消隙圖例雙螺母墊片調(diào)整法（端部加墊片）滾珠絲桿螺母副預(yù)壓方式錯位預(yù)壓方式定壓預(yù)壓方式滾珠絲桿安裝方式一端裝止推軸承，這種安裝方式的承載能力小，軸向剛度低，僅適應(yīng)于短絲桿。固定－自由式

固定－支撐式

一端裝止推軸承，另一端裝深溝球軸承，滾珠絲桿較長時，一端裝止推軸承固定，另一端由深溝球軸承支承。為了減少絲桿熱變形的影響，止推軸承的安裝位置應(yīng)遠離熱源。固定－固定式

兩端裝推力軸承（單推—單推式或雙推—單推式）這種方式是對絲杠進行預(yù)拉伸安裝。這樣做的好處是：減少絲杠因自重引起的彎曲變形；在推力軸承預(yù)緊力大于絲杠最大軸向載荷1/3的條件下，絲杠拉壓剛度可提高四倍；絲杠不會因溫升而伸長，從而保持絲杠的精度。固定－固定式（絲母旋轉(zhuǎn)，絲桿固定）兩端裝雙重軸承（止推軸承+深溝球軸承）為提高剛度，絲桿兩端采用雙重支承，如止推軸承和深溝球軸承，并施加預(yù)緊拉力。這種結(jié)構(gòu)方式可使絲桿的熱變形轉(zhuǎn)化為止推軸承的預(yù)緊力。滾珠絲杠的工作長度計算：絲杠設(shè)計中應(yīng)注意的問題絲杠由于其精度要求高,制造比較復(fù)雜,所以在設(shè)計過程中應(yīng)注意如下問題1)受力合理使螺母和絲杠同樣受拉或受壓,以使兩者軸向變形方向一致,

減少螺母與絲杠之間的導(dǎo)程變形量之差

;避免承受徑向載荷,以免使絲杠彎曲

2)防止逆轉(zhuǎn)①采用本身不能逆?zhèn)鲃拥碾娨好}沖馬達或步進電動機等驅(qū)動元件。

②采用可自鎖的蝸桿傳動等作中間傳動機構(gòu)。

③采用電磁或液壓制動器，或選用本身帶制動器的電動機。

④采用能鎖住某一方向傳動的超越離合器。

3)安全裝置垂直安裝的滾珠螺旋傳動，容易發(fā)生螺母從絲杠螺紋滾道上脫,在設(shè)

計時應(yīng)考慮設(shè)置防止螺母脫出的安全裝置，如限位擋塊或安全制動器等。4)控制升溫設(shè)計時應(yīng)注意時滾珠絲杠傳動遠離熱源，并采用油浴,氣冷等方法減小溫升,

以減少絲杠的熱變形；或在安裝時對絲杠進行預(yù)拉伸,以抵消運行時因發(fā)熱

后引起的絲杠伸長。5)密封與潤滑如在螺母兩端加密封圈或采用伸縮套,防塵罩等，注意合理潤滑,以延長滾珠

螺旋傳動的使用壽命。1）導(dǎo)程精度選擇如為滿足定位精度要求±0.3mm/1000mm必須選擇±0.090mm/300mm以上的導(dǎo)程精度，參考精度等級表選擇：C7級；

2）絲桿導(dǎo)程的選擇,如驅(qū)動馬達額度轉(zhuǎn)述3000minˉ1,最高速度為1m/s,螺桿的導(dǎo)程為絲桿支撐單元螺母座絲桿配件梯形絲桿與滾珠絲桿對比梯形絲杠和滾珠絲杠主要區(qū)別分為三點1)結(jié)構(gòu)不同梯形絲杠的結(jié)構(gòu)簡單、不復(fù)雜，主要是由螺桿和螺母組成，安裝簡單方便，但精度要求達不到。

而滾珠絲杠則是由螺桿、螺母、鋼球、預(yù)壓片、反向器、防塵器組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝要求高，但精度高，

并已逐漸替代梯形絲杠的使用。2)工作原理不同梯形絲杠是依靠絲母與絲杠之間的油膜產(chǎn)生相對滑動工作的，滑動摩擦從而完成直線運動。摩擦力大易

磨損而且傳動副存在間隙，反向旋轉(zhuǎn)時有空位，精度低滾珠絲杠的工作原理為：當絲杠作為主動體時，滾珠絲桿是高副機構(gòu)，運動件都淬火到極高硬度，傳動精度高，摩擦力小，

不易磨損，壽命長，配合件無間隙，廣泛應(yīng)用在精密機械3)產(chǎn)品特點不同梯形絲杠的特點是成本低,能夠自鎖，應(yīng)用于要求精度較低的一些機床，如升降機等工業(yè)設(shè)備。四：伺服電機選型計算Servomotor伺服電動機伺服電機可使控制速度，位置精度非常準確，可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。伺服電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制，并能快速反應(yīng)，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機電時間常數(shù)小、線性度高、始動電壓等特性，可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類，其主要特點是，當信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。步進電機和交流伺服電機性能比較一、控制精度不同

兩相混合式步進電機步距角一般為3.6°、1.8°，五相混合式步進電機步距角一般為0.72°、0.36°

m德國百格拉公司（BERGERLAHR）

對于帶標準2500線編碼器的電機而言，由于驅(qū)動器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù)，其脈沖當量為360°/10000=0.036°。對于帶17位編碼器的電機而言，驅(qū)動器每接收217=131072個脈沖電機轉(zhuǎn)一圈，即其脈沖當量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進電機的脈沖當量的1/655。二、低頻特性不同

步進電機在低速時易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象

。交流伺服電機運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)三、矩頻特性不同

步進電機的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時會急劇下降，其最高工作轉(zhuǎn)速一般在300～600RPM

流伺服電機為恒力矩輸出，即在其額定轉(zhuǎn)速（一般為2000RPM或3000RPM）以內(nèi)。四、過載能力不同

步進電機一般不具有過載能力。交流伺服電機具有較強的過載能力五、運行性能不同

步進電機的控制為開環(huán)控制，啟動頻率過高或負載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。

交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅(qū)動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)六、速度響應(yīng)性能不同

步進電機從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速（一般為每分鐘幾百轉(zhuǎn)）需要200～400毫秒，

交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好,從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速3000RPM僅需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場合綜上所述，交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進電機。但在一些要求不高的場合也經(jīng)常用步進電機來做執(zhí)行電動機。所以，在控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素，選用適當?shù)目刂齐姍C。交流伺服電機選型參數(shù)1)轉(zhuǎn)速和編碼器分辨率的確認。(編碼器分辨率越高電機控制進度越好）2)電機軸上負載轉(zhuǎn)矩的折算和加減速轉(zhuǎn)矩的計算。3)計算負載慣量，慣量的匹配，安川伺服電機為例，部分產(chǎn)品慣量匹配可達50倍，但實際越小越

好，這樣對精度和響應(yīng)速度好。4)再生電阻的計算和選擇，對于伺服，一般2kw以上，要外配置。電纜選擇，編碼器電纜雙絞屏蔽的，對于安川伺服等日系產(chǎn)品絕對值編碼器是6芯，增量式是4芯。

轉(zhuǎn)速——是指在額定功率下電機的轉(zhuǎn)速。也即滿載時的電機轉(zhuǎn)速，故又叫做滿載轉(zhuǎn)速。

用符號“n”表示，單位為“轉(zhuǎn)/分”編碼器分辨率——編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率，也稱解析分度、或直接稱多少線，一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線。轉(zhuǎn)矩——轉(zhuǎn)矩為電機轉(zhuǎn)動負載的力量的大小，必須滿足實際需要，伺服電機轉(zhuǎn)矩不需要留有過多的余量。

（計算時包括“勻速轉(zhuǎn)矩”，“加速轉(zhuǎn)矩”，“減速轉(zhuǎn)矩”）符號：”T”

單位：N?m(牛米）慣量——

指物體繞電機軸，絲桿軸轉(zhuǎn)動的慣性量值，一般來說繞X軸，其符號就用“Jx”

表示單位：Kg?m2再生電阻——指當伺服電機由發(fā)電機模式驅(qū)動時，電力回歸至伺服放大器側(cè)，這被稱為再生電力。再生電力通過在伺服放大器的平滑電容器的充電來吸收。超出可以充電的能量后，再用再生電阻器消耗再生電力。1.馬達最大轉(zhuǎn)速＞系統(tǒng)所需之最高移動轉(zhuǎn)速。

2.馬達的轉(zhuǎn)子慣量與負載慣量相匹配。

（JL負載

<5*JM電機）3.馬達額定扭力

x≥

連續(xù)負載工作扭力

（勻速時扭力）4.馬達最大輸出扭力＞系統(tǒng)所需最大扭力（加速時扭力）9選型條件：一般情況下，選擇伺服電機需滿足下列情況31F=——扭矩計算1/RTT1)電機轉(zhuǎn)矩T（N.m）滑輪半徑r（m）提升力F（N）

T經(jīng)過減速機后的提升力F=——·RrFFrrrT2)電機轉(zhuǎn)矩T（N.m）螺桿導(dǎo)程PB

（m）推力F（N）

PB2πF=T·——經(jīng)過減速機后的推力F=T·——·R2πPBFPBTF1/RPBT慣量計算一、負載旋轉(zhuǎn)時慣量計算JL（㎏

?㎡）

（以電機軸心為基準計算轉(zhuǎn)動慣量）實心圓柱空心圓柱L（m）D（m）L（m）D1（m）JK＝×MK×（D02－

D12）81經(jīng)過減速機之后的轉(zhuǎn)動慣量JL＝R2JKJK＝×MK×D2811/RD0（m）33慣量計算M1/RPB直線運動部分JK＝M×（）22πPB經(jīng)過減速機之后的轉(zhuǎn)動慣量JL＝R2JK二、負載直線運動時慣量計算JL（㎏

?㎡）

（以電機軸心為基準計算轉(zhuǎn)動慣量）34慣量計算三、皮帶類傳動時慣量計算JL（㎏

?㎡）

（以電機軸心為基準計算轉(zhuǎn)動慣量）M3M2M1r1r2電機轉(zhuǎn)矩T（N.m）小輪1質(zhì)量M1(kg)小輪1半徑r1(m)小輪2質(zhì)量M2(kg)小輪2半徑r2(m)重物質(zhì)量M3(kg)減速比r1/r2=1/RJL=1/2*M1*r12+(1/2*M2*r22)/R2+M3*r12JL=1/2*M1*r12+1/2*M2*r12+M3*r12五：減速機Reducer

減速機的作用主要有：

1）降速同時提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機輸出乘減速比，但要注意不能超出減速機額定扭矩。

2）減速同時降低了負載的慣量，慣量的減少為減速比的平方。電機都有一個慣量數(shù)值。減速機選型的幾個重要參數(shù)：

1、額定輸入轉(zhuǎn)速n1[rmp]:減速機的驅(qū)動速度，如減速機與電機直接相連，則轉(zhuǎn)速值與電機轉(zhuǎn)速相同，環(huán)境

溫度較高時降低轉(zhuǎn)速n1;2、輸出轉(zhuǎn)速n2[rmp]:輸出轉(zhuǎn)速按照下列公式通過輸入轉(zhuǎn)速n1

和傳動比i

計算出來；

3、速比

i

表示減速機改變某一運動的三個主要參數(shù)值的值，即通過減速機的速比來

改變轉(zhuǎn)速、扭矩、慣性力矩；4、最大扭矩Tmax[Nm]:指減速機在靜態(tài)條件或高起停運轉(zhuǎn)條件下所能承受的輸出轉(zhuǎn)矩，通常指峰值負載或

啟動負載。Tmax=2*Tn(最大扭矩=2x額定輸出扭矩）5、實際所需扭矩Ts[Nm]:所需轉(zhuǎn)矩取決于應(yīng)用場合的實際工況，擬選減速機的額定轉(zhuǎn)矩Tn必須大于Ts;6、計算用扭矩Tc[Nm]:會在選擇減速機時被用到，可以由實際所需轉(zhuǎn)矩Ts

和系數(shù)fs

，按以下公式得出；減速機的作用計算用扭矩≤額定輸出扭矩減速機的選型標準：1、電機的功率，輸出轉(zhuǎn)速或極數(shù)2、減速機的輸出轉(zhuǎn)速(n單位rpm)/或減速機的速比i=輸入轉(zhuǎn)速/輸出轉(zhuǎn)速3、減速機的安全系數(shù)fB

=減速機最大輸出扭矩/實際負載扭矩(特指在減速機選型時，結(jié)合工況及

從動機械等因數(shù)，確定減速機的使用系數(shù)（一般＞1，即減速機容量＞電機容量），減速機的安

全系數(shù)也就是他所能承載的過載能力)4、減速機的安裝方式，軸的布置形式，減速機與其他設(shè)備的連接方式等5、減速機的使用環(huán)境，是否多粉塵、高溫度、防爆場合、高濕度或腐蝕性氣體或液體環(huán)境6、是否需要強制潤滑;

1）平均輸出速度(n2m)≤減速機的額定速度(n1m)；2）平均輸出扭矩(T2m)≤減速機的額定扭矩(T1m)；3）最大輸出速度(n2c

)

≤減速機的最大速度(n1max

)

；4）最大輸出扭矩(T2max)

≤減速機的最大扭矩(T2B)

；電機功率的計算1）靜功率的計算線性運動旋轉(zhuǎn)運動2）動態(tài)功率的計算旋轉(zhuǎn)運動線性運動：慣性力F=ma;m——Kg質(zhì)量a——m/s2起動加速度減速機扭矩的計算公式

1)知道電機功率和速比及使用系數(shù)，求減速機扭矩如下公式：減速機扭矩=9550×電機功率×速比×使用系數(shù)/電機輸入轉(zhuǎn)數(shù)

額定轉(zhuǎn)速速n單位是轉(zhuǎn)每分(r/min)額定轉(zhuǎn)數(shù)一般4p的電機為1500轉(zhuǎn)（但由于制造工藝問題國內(nèi)電機達不到1500轉(zhuǎn)。一般計算時取1450）以上公式是減速機的輸出扭矩，但是選擇電機，要選擇減速器承載能力相匹配的電機功率才行，不同速比應(yīng)選擇不同功率的電機，功率過大，會降低減速機的壽命。

2)知道使用扭矩和減速機輸出轉(zhuǎn)數(shù)及使用系數(shù)，求減速機所需配用電機功率如下公式：電機功率＝使用扭矩÷9550×電動機輸入轉(zhuǎn)數(shù)÷速比÷使用系數(shù)

使用系數(shù)（FB)負載類型每小時啟停次數(shù)(Z)每日運行時間h<44<h<88<h<1212<h<1616<h<24均勻負載Z<100.850.951.001.201.6010<Z<300.901.101.151.401.8030<Z<1001.001.201.301.602.00中等負載Z<101.01.201.301.602.010<Z<301.101.351.451.802.2030<Z<1001.201.451.602.001.40重負載Z<101.201.451.602.001.4010<Z<301.301.551.752.202.6030<Z<1001.401.651.902.402.801.根據(jù)負載類型、每小時啟停次數(shù)和預(yù)期工作壽命確定使用系數(shù)fB減速機的選型2.根據(jù)所需轉(zhuǎn)矩Ts按以下公式得出計算用扭矩：計算用扭矩=實際所需扭矩x使用系數(shù)≤

額定輸出扭矩3.由所需要的輸出轉(zhuǎn)速n2和輸入轉(zhuǎn)速n1

傳動比：i=n1/n24.確定了Tc

和i后,根據(jù)減速機額定值表，選擇最接近計算值的傳動比，并滿足以下條件的減速機型號：Tn≥Tc(額定輸出扭矩≥計算所需扭矩）5.安全系數(shù)[S]使用要求最小安全系數(shù)（Smin）高可靠度1.50~1.60較高可靠度1.25~1.30一般可靠度1.00~1.10六:凸輪分割器一、凸輪分割器定義1）凸輪分割器：在工程上又稱凸輪分度器，間歇分割器。它是一種高精度的回轉(zhuǎn)裝置。同時在當前自動化的要求下，顯得尤為重要。2）凸輪分割器較之其他構(gòu)件之優(yōu)點：凸輪分割器是依靠凸輪與滾針之間的無間隙配合(其嚙合傳動方式類似于蝸輪蝸桿傳動)，并沿著既定的凸輪曲線進行重復(fù)傳遞運作的裝置。它輸入連續(xù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，輸出間歇旋轉(zhuǎn)、或擺動、或提升等動作。主要用于自動化加工,組裝，檢測等設(shè)備上面。3）凸輪分割器的工作原理是通過輸入軸上的共軛凸輪與輸出軸上帶有均勻分布滾針軸承的分度盤無間隙垂直嚙合，凸輪輪廓面的曲線段驅(qū)使分度盤上的滾針軸承帶動分度盤轉(zhuǎn)位，直線段使分度盤靜止，并定位自鎖。通常情況下，輸入軸旋轉(zhuǎn)一圈（360°），輸出軸便完成一動一停的一個分度過程，在一個分度過程中，輸出軸有一個轉(zhuǎn)位時間和停止時間之比叫動靜比，動靜比的大小與凸輪曲線段在整個凸輪圓周上所占的角度大小有關(guān)系（通常把這段曲線所占的角度叫動程角），動程角越大，比值越大，分割器運轉(zhuǎn)越平穩(wěn)；凸輪圓周上直線段所占的角度叫靜止角，動程角與靜止角之和為360°5）各種特形、端面凸輪（1）心軸型分割器（DS）：輸出軸為心軸，適用于間歇傳送輸送帶、齒輪嚙合等機構(gòu)動力來源。（2）法蘭型分割器（DF）：輸出軸外形為一凸緣法蘭。適用于重負荷的回轉(zhuǎn)盤固定及各圓盤加工機械。（3）中空法蘭型分割器（DFH）：輸出軸外形為凸緣法蘭并且為軸中間為空心。適用于配電、配管通過。（4）平臺桌面型凸輪分割器（DT）:能夠承受大的負載及垂直徑向壓力，在其輸出軸端有一凸起固定盤面及大孔徑空心軸，更好的滿足了客戶要求中心靜止的需求。（5）超薄平臺桌面型凸輪分割器（DA）:同于平臺桌面型，適用于負載大但體積受到限制的條件下。（6）平行凸輪分度機構(gòu)（MRP）:能實現(xiàn)小分度（一分度至八分度）大步距輸出。特別適用于要求在一個周期內(nèi)停歇次數(shù)較少的場合，如各種紙盒模切機，果奶果凍灌裝成型機等。（7）重負載專用型凸輪分度機構(gòu)（MRY）:能實現(xiàn)多分度（4分度至200分度）分。特別適用于要求重負載的場合，如各類玻璃機械、電光源設(shè)備等。4）它主要分弧面凸輪和平面凸輪，原理不同

1、弧面凸輪弧面凸輪分度器是輸入軸上的弧面共軛凸輪與輸出軸上的分度輪無間隙垂直嚙合的傳動裝置?；∶嫱馆嗇喞娴那€段驅(qū)使分度輪轉(zhuǎn)位，直線段使分度輪靜止，并定位自鎖。通過該機構(gòu)將連續(xù)的輸入運動轉(zhuǎn)化為間歇式的輸出運動。2、平面凸輪平面凸輪分度器是輸入軸上的平面共軛凸輪與輸出軸上的分度輪無間隙平行嚙合的傳動裝置。平面凸輪輪廓面的曲線段驅(qū)使分度輪轉(zhuǎn)位，直線段使分度輪靜止，并定位自鎖。通過該機構(gòu)將連續(xù)的輸入運動轉(zhuǎn)化為間歇式的輸出運動。3、圓柱（筒形）凸輪分割器：重負載專用平臺面式圓柱凸輪分割器，電光源設(shè)備專用框架式凸輪分度機構(gòu)。各種特形、端面凸輪示意圖二、凸輪分割器選型1）凸輪分割器型號是根據(jù)圓盤的負載與驅(qū)動扭力來確定的，負載越重，或者是扭力越大相應(yīng)的選擇的型號就越大。2）機器安裝位置和運動方式首先就要考慮好，機器的安裝位置和螺絲孔都要確定好，3）確定需要的傳動工位數(shù)，工位是機械性固定不可以變更的。4）確定圓盤承受的沖擊力等，要保證凸輪分割器不受到大的沖擊力。沖擊力較大，可以在下面加平衡支撐點，以減少沖壓力對分割器造成的不必要傷害。如果作用力太大會容易損傷分割器機械性能，減小分割器的壽命。

已知間歇凸輪分割器型號后，在如何選擇馬達型號及減速比？通過凸輪間歇分割器入力軸（電機提供的輸入力）的轉(zhuǎn)速（n1)和出力軸的轉(zhuǎn)速(n2)，即可知減速機速比，i=n1/n2涉及到的公式及實例轉(zhuǎn)動慣量m質(zhì)點質(zhì)量（Kg）r旋轉(zhuǎn)半徑（m）旋轉(zhuǎn)軸例：m=10Kgr=1m則J=10Kg·m2例：m=10Kgr=1m則J=5Kg·m2圓盤轉(zhuǎn)動慣量公式旋轉(zhuǎn)軸圓盤質(zhì)量m（Kg）r旋轉(zhuǎn)半徑（m）T——表示轉(zhuǎn)矩，單位N·mF——表示力，單位Nr——表示旋轉(zhuǎn)半徑，單位mJ——轉(zhuǎn)動慣量，單位Kg·m2β——角加速度，單位rad/s2轉(zhuǎn)矩計算公式凸輪分割器選型實例已知條件分割器定位等份N=6輸入軸轉(zhuǎn)速n=50rpm回轉(zhuǎn)時間與定位時間比k=1：2凸輪曲線：變形正弦曲線Vm=1.76（曲線特性速度）Am=5.53（曲線角加速度）Qm=0.99（入力扭矩系數(shù)）轉(zhuǎn)盤的質(zhì)量m1=10Kg工位的質(zhì)量m2=0.5Kg工件的質(zhì)量m3=0.1Kg300200分割器圓盤m1工位m2選的型號：RUYY06Y2RS3VW1X型號格式：RU80DF081202RS3VW1X凸輪分割器選型實例計算驅(qū)動角（回轉(zhuǎn)角）已知時間為1：2（回轉(zhuǎn)時間：定位時間）驅(qū)動角?為300200分割器圓盤m1工位m2選的型號：RUYY061202RS3VW1X型號格式：RU80DF081202RS3VW1X凸輪分割器選型實例計算負載（Tt）負載包括：慣性扭矩Ti+摩擦扭矩Tf+做功扭矩Tw1：慣性扭矩的計算圓盤的轉(zhuǎn)動慣量I1（圓盤質(zhì)量m1=10Kg）工位的轉(zhuǎn)動慣量I2（工位質(zhì)量m2=0.5Kg）工件的轉(zhuǎn)動慣量I3（工件質(zhì)量m3=0.1Kg）300mm200mm分割器圓盤m1工位m2總轉(zhuǎn)動慣量I=I1+I2+I3計算負載（Tt）負載包括：慣性扭矩Ti+摩擦扭矩Tf+做功扭矩Tw1：慣性扭矩的計算輸出軸最大角加速度的計算慣性扭矩Ti凸輪分割器選型實例計算負載（Tt）負載包括：慣性扭矩Ti+摩擦扭矩Tf+做功扭矩Tw2：摩擦扭矩的計算

u——摩擦系數(shù)

m——正壓質(zhì)量

R——摩擦處的旋轉(zhuǎn)半徑摩擦力矩可大可小，與實際設(shè)計有很大關(guān)系，特別是摩擦處的正壓力未必等于上部自重此例中摩擦扭矩為0300mm200mm分割器圓盤m1工位m2凸輪分割器選型實例計算負載（Tt）負載包括：慣性扭矩Ti+摩擦扭矩Tf+做功扭矩Tw3：做功扭矩的計算做功表示是否圓盤還帶有別的負載此例中沒有帶有負載所以為0一般該項為0經(jīng)過計算最終負載Tt為300mm200mm分割器圓盤m1工位m2實際負載與計算負載的關(guān)系實際負載（選型負載Te）必須比計算負載大，一般要乘以一個大于1的安全系數(shù)。取安全系數(shù)為fc=1.5凸輪分割器選型實例輸入軸扭矩Tc已知Qm=0.99啟動力矩Tca為0300mm200mm分割器圓盤m1工位m2凸輪分割器選型實例功率計算（P）300mm200mm分割器圓盤m1工位m2假設(shè)效率為60%則功率為113.85/0.6=190W在正常運行中所需功率為其一半凸輪分割器選型實例選型原則：在轉(zhuǎn)速n下，分割器的輸出軸扭矩高于Te=4.48即可根據(jù)轉(zhuǎn)速n，并查參數(shù)表可知最小可用60mm的分割器根據(jù)安裝尺寸需求可以向上選型如70DF80DF100DF等300mm200mm分割器圓盤m1工位m2選的型號：RU60DF061202RS3VW1X型號格式：RU80DF081202RS3VW1X六:同步輪、帶一同步輪的分類常用的同步輪：可分為AT5、AT10、T5、XH、H、L、XL、3M、5M、8M、S5M、S8M等開口、接駁同步帶。廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)，如陶瓷、食品、石材、煙草、木工、印刷、紡織包裝等。同步帶傳動的優(yōu)點(1)．工作時無滑動，有準確的傳動比(2)．傳動效率高，節(jié)能效果好(3)．傳動比范圍大，結(jié)構(gòu)緊湊(4)．維護保養(yǎng)方便，運轉(zhuǎn)費用低(5)．惡劣環(huán)境條件下仍能正常工作1)確定設(shè)計時的必要條件。1.機械種類 2.傳動動力 3.負載變動程度 4.1日工作時間 5.小帶輪的轉(zhuǎn)速6.旋轉(zhuǎn)比(大帶輪齒數(shù)/小帶輪齒數(shù)) 7.暫定軸間距 8.帶輪直徑極限9.其他使用條件二同步輪的選型計算2)計算設(shè)計動力設(shè)計動力（Pd）=傳動動力（Pt)X過負載系數(shù)（Ks）請根據(jù)原動機額定動力計算傳動動力（Pt），原本根據(jù)施加在皮帶上的實際負載進行計算較為理想。過負載系數(shù)（Ks)=ko+Kr+KiKo:負載補償系數(shù)Kr：旋轉(zhuǎn)比補償系數(shù)Ki:惰輪補償系數(shù)傳動比系數(shù)(Kr)1.00以上1.25未滿01.25以上1.75未滿0.11.75以上2.50未滿0.22.50以上3.50未滿0.33.50以上0.4惰輪的位置系數(shù)(Ki)位于皮帶松弛側(cè)，從皮帶內(nèi)側(cè)使用0位于皮帶松弛側(cè)，從皮帶外側(cè)使用0.1位于皮帶張緊側(cè)，從皮帶內(nèi)側(cè)使用0.1位于皮帶張緊側(cè)，從皮帶外側(cè)使用0.2旋轉(zhuǎn)比補償系數(shù)（Kr）惰輪補償系數(shù)（Ki）1）齒數(shù)

齒數(shù)是同步帶輪重要參數(shù)，

同步帶輪節(jié)圓直徑＝齒數(shù)×齒距/π

2）

材質(zhì)及表面處理同步帶輪常用材質(zhì)為鋁合金及45＃鋼，表面處理分別為鋁輪：本色氧化

黑色氧化；鋼輪：四氧化三鐵保護膜

無電解鍍鎳3）

通過簡易的表暫定皮帶種類

同步帶輪齒形可以分為英制（普通扭矩）MXL、XL、L、H以及公制

（高扭矩）S2M、S3M、S4M、S5M、S8M和（普通扭矩)T5、T10齒形的選擇可以參照下表：4）

確定大小帶輪的齒數(shù)、皮帶長度、軸間距

根據(jù)暫定軸間距(Ca)和大帶輪節(jié)圓直徑（Dp）,小帶輪節(jié)圓直徑（Dp)確定大致皮帶周長（Lpa)單位：mm從產(chǎn)品目錄上選擇最接近大致皮帶周長(Lpa)的皮帶周長(Lp),然后根據(jù)以下公式計算正確的軸間距C:軸間距Lp:皮帶周長5）

確定皮帶寬度

根據(jù)以下公式計算大致皮帶寬度（Bwa：mm),然后選擇最接近大致皮帶寬度的正確皮帶寬。Pd:設(shè)計動力(Kw)

Ps:基準傳動容量Km:嚙合補償系數(shù)Wp:基準皮帶寬度嚙合齒數(shù)Zm6以上5432Km1.00.80.60.40.2皮帶種類MXLXLLHS2MS3MS5MS8MT5T10Wp6.425.425.425.44610601010嚙合齒數(shù)：Zd：小帶輪齒數(shù)Dp:大帶輪節(jié)圓直徑（mm)C:軸間距（mm)θ:接觸角度（°）dp:小帶輪節(jié)圓直徑

6）請確認設(shè)計動力（Pd）是否滿足以下公式，（該公式不成立時，再選擇大一號的皮帶寬度）Pd<Ps*Km*KbPd:設(shè)計動力(Kw)

Ps:基準傳動容量Km:嚙合補償系數(shù)Kb:寬度補償系數(shù)皮帶種類S2MS3MS5MS8M040060100060100150100150250150250300400皮帶寬度46106101510152515253040Kb1.001.592.841.001.792.841.001.592.840.210.370.450.63皮帶寬度皮帶長度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帶的安裝方法①安裝同步帶時，如果兩同步帶輪的中心距可以移動，必須先將同步帶輪的中心距縮短，裝好同步帶后，再使中心距復(fù)位。若有張緊輪時，先把張緊輪放松，然后裝上同步帶，再裝上張緊輪。②往同步帶輪上裝同步帶時，切記不要用力過猛，或用螺絲刀硬撬同步帶，以防止同步帶中的抗拉層產(chǎn)生外觀覺察不到的折斷現(xiàn)象。設(shè)計同步帶輪時，最好選用兩軸能互相移近的結(jié)構(gòu)，若結(jié)構(gòu)上不允許時，則最好把同步帶與同步帶輪一起裝到相應(yīng)的軸上。③控制適當?shù)某鯊埦o力。④同步帶傳動中，兩帶輪軸線的平行度要求比較高，否則同步帶在工作時會產(chǎn)生跑偏，甚至跳出帶輪。軸線不平行遠將引起壓力不均勻，使同步帶齒早期磨損。⑤支撐同步帶輪的機架，必須有足夠的剛度，否則同步帶輪在運轉(zhuǎn)時就會造成兩軸線的不平行7）

確認軸間的調(diào)整量

是否大于表內(nèi)數(shù)值四同步帶輪問題總匯帶背膠軟化1.高溫2.張緊輪停轉(zhuǎn)3.粘上油類1.改善環(huán)境溫度2.檢測、調(diào)整張緊輪3.不要粘上油類或改換耐油皮帶皮帶縱向龜裂1.皮帶超出輪的邊沿運轉(zhuǎn)2.皮帶卷上了輪的擋邊3.按裝皮帶時，強行越過或拖入輪擋邊1.調(diào)整輪的位置2.增強軸承感性，并固定牢固3.A:拆下?lián)踹?/p>

B:縮短軸間距離，裝上皮帶

C:放松張緊輪裝上皮帶抗張體部分的斷裂摻進雜物或尖銳鋒利的殘渣改善環(huán)境，增加防護皮帶收縮粘上了笨胺點底的芳香族類油料不讓油料粘上，使用耐油性能好的皮帶運行時噪音大1.皮帶張緊力太大2.兩軸的平行失準3.皮帶的寬度大于輪的直徑4.負載過大5.皮帶與輪嚙合不良1.減低張緊力（不跳齒為準）2.調(diào)整輪的定位3.檢查設(shè)計帶、輪齒磨損1.負載過大2.皮帶的張力過大3.同步輪的材料不好4.摻入磨損性粉塵1.降低張緊力2.使用硬度高的材料，表面進行硬化處理3.改善環(huán)境看起來伸長了1.軸間距離短了2.同步輪材質(zhì)軟1.調(diào)整軸間距離，加固軸承支撐點2.同步輪使用硬質(zhì)材料進行表面硬化處理。七:軸承選型一滾動軸承的類型與特點

滾動軸承通常有套圈、滾動體及保持架構(gòu)成，按其承受載荷的方向可分為向心軸承和推力軸承。另外還可以按滾動體的種類，分為球軸承和滾子軸承，并根據(jù)其形狀和特定用途進行分類。

類型與特點

滾動軸承與滑動軸承相比較，具有以下特點：

1）啟動摩擦小，并且與動摩擦之差也小。

2）由于在國際上已實現(xiàn)標準化、規(guī)格化，所以具有互換性，可互換使用；3)簡化了軸承外圍的結(jié)構(gòu)，便于保養(yǎng)、檢查。4）一般可以同時承受徑向載荷和軸向載荷。5）比較易于在高、低溫工況下使用。詳細資料參考NSK軸承

資料庫八:齒輪齒條二、齒輪一般分為三類，分別是平行軸、相交軸及交錯軸齒輪。齒輪的種類繁多，其分類方法最通常的是根據(jù)齒輪軸性。一般分為平行軸、相交軸及交錯軸三種類型。平行軸齒輪包括正齒輪、斜齒輪、內(nèi)齒輪、齒條及斜齒條等。相交軸齒輪有直齒錐齒輪、弧齒錐齒輪、零度齒錐齒輪等。交錯軸齒輪有交錯軸斜齒齒輪、蝸桿蝸輪、準雙曲面齒輪等。一、什么是齒輪？

齒輪是能互相嚙合的有齒的機械零件。它在機械傳動及整個機械領(lǐng)域中的應(yīng)用極其廣泛。

右表中所列出的效率為傳動效率，不包括軸承及攪拌潤滑等的損失。平行軸及相交軸的齒輪副的嚙合，基本上是滾動，相對的滑動非常微小，所以效率高。交錯軸斜齒輪及蝸桿蝸輪等交錯軸齒輪副，因為是通過相對滑動產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)以達到動力傳動，所以摩擦的影響非常大，與其他齒輪相比傳動效率下降。齒輪的效率是齒輪在正常裝配狀況下的傳動效率。如果出現(xiàn)安裝不正確的情況，特別是錐齒輪裝配距離不正確而導(dǎo)致同錐交點有誤差時，其效率會顯著下降。三、常用的齒輪分類表示輪齒的大小的術(shù)語是模數(shù)m1、m3、m8…被稱為模數(shù)1、模數(shù)3、模數(shù)8。模數(shù)是全世界通用的稱呼，使用符號m（模數(shù)）和數(shù)字（毫米〉來表示輪齒的大小，數(shù)字越大，輪齒也越大。另外，在使用英制單位的國家（比如美國），使用符號（徑節(jié)）及數(shù)字（分度圓直徑為1英吋時的齒輪的輪齒數(shù)）來表示輪齒的大小。比如：DP24、DP8，…等等。還有使用符號（周節(jié)）和數(shù)字（毫米）來表示輪齒大小的比較特殊的稱呼方法。比如CP5、CP10、…

模數(shù)乘以圓周率即可得到齒距（p）。齒距是相鄰兩齒間的長度。用公式表示就是

模數(shù)（m）、壓力角（α）再加上齒數(shù)（z）是齒輪的三大基本參數(shù)，以此參數(shù)為基礎(chǔ)計算齒輪各部位尺寸。四、齒輪的重要參數(shù)壓力角

壓力角是決定齒輪齒形的參數(shù)。即輪齒齒面的傾斜度。壓力角（α）一般采用20°。以前，壓力角為14.5°的齒輪曾經(jīng)很普及。壓力角是在齒面的一點（一般是指節(jié)點）上，半徑線與齒形的切線間所成之角度。如圖所示，α為壓力角。因為α’=α，所以α’也是壓力角。A齒與B齒的嚙合狀態(tài)從節(jié)點看上去時：

A齒在節(jié)點上推動B點。這個時候的推動力作用在A齒及B齒的共同法線上。也就是說，共同法線是力的作用方向，亦是承受壓力的方向，α則為壓力角。齒高與齒厚輪齒的高度由模數(shù)（m）來決定。全齒高h=2.25m（=齒根高+齒頂高）齒頂高（ha）是從齒頂?shù)椒侄染€的高度。ha=1m。齒根高（hf）是從齒根到分度線的高度。hf=1.25m。齒厚（s）