做小型自动化设备选型的时候,经常会碰到需要低转速大扭矩输出的场景,比如轻型输送带驱动、小型回转工作台的动力输入、DIY类移动载具的行走驱动,这类场景如果直接用高速直流电机,扭矩不够不说,转速过高根本没法直接匹配负载,必须搭配减速机构,而这款集成式齿轮减速电机刚好把电机本体和减速箱做成了一体化结构,省了自己搭配联轴器、单独做减速箱安装座的麻烦。从三维结构来看,这款电机的布局是典型的直角输出布局,电机筒体沿水平方向延伸,和减速箱的输出轴呈90度垂直布置,这种布局的好处是能在狭长的安装空间里布置动力单元,不用像同轴减速电机那样沿输出轴方向占用很长的轴向空间,很多安装位纵深不足、但横向有空间的设备机架上,这种结构的适配性会好很多。
先看安装边界部分,减速箱的安装面是平整的方形法兰面,四个角预留了沉头安装孔,安装的时候不需要额外做转接板,直接把法兰面贴紧设备的安装立板,穿入紧固螺栓就能完成固定,输出轴是带键槽的圆柱轴,轴端还有中心定位孔,不管是装同步轮、链轮还是直接连联轴器,都能保证同轴度,不会出现偏载打齿的问题。设计的时候特意把减速箱的壳体做了加厚处理,毕竟齿轮啮合的时候会产生径向的作用力,壳体刚度不够的话长期运行容易出现壳体变形,导致齿轮啮合间隙变大、噪音升高甚至打齿的问题,从模型的壁厚分布来看,轴承安装位的位置做了局部加厚的凸台,能给输出轴的支撑轴承提供足够的支撑刚度,避免轴承受力后出现外圈跑圈的问题。电机筒体和减速箱的连接位置做了止口定位,不是简单的平面贴合拧螺丝,这种止口结构能保证电机输出轴和减速箱一级齿轮的同轴度,装配的时候不用反复调整对中,只要把止口卡到位再拧紧紧固螺栓就能保证装配精度,也能避免长期运行后连接位置出现错位。实际应用里,这类齿轮减速电机经常用在对安装空间有严格限制的小型设备上,比如小型AGV的驱动轮动力、自动化分拣线的摆轮驱动、教学类实验平台的动力单元,还有一些小型电动工具的动力输出端,相比自己单独选电机再配行星减速或者蜗轮蜗杆减速箱,这种一体化的结构整体体积更小,没有多余的连接结构,重量也更轻,对移动类设备来说能有效降低整机负载。
从建模的细节来看,输出轴的键槽尺寸、法兰安装孔的孔距、电机筒体的外径、输出轴的伸出长度这些关键安装尺寸都做了准确还原,结构设计人员在做整机布局的时候,可以直接把这个模型导入装配体,用来校核安装空间,检查和周围结构件有没有干涉,不用自己再去测绘样品建模,能省不少前期方案设计的时间。比如在做小型皮带输送机设计的时候,要把电机装在输送机机架的侧端,就可以直接把这个模型调入,调整好输出轴和传动滚筒的中心距,就能直接排布同步带或者链轮的安装位置,提前确认电机筒体会不会和机架的支腿、护板之类的结构产生干涉,避免后期加工完机架才发现安装位不够的问题。另外这种直角输出的结构,在做设备布局的时候,电机筒体可以顺着机架的型材方向布置,不会凸出来占用通道空间,比同轴减速电机的布局灵活度高很多。齿轮减速部分的结构从外部壳体来看,是多级齿轮传动的布局,能把电机的高转速降到适合负载工作的低转速区间,同时放大输出扭矩,匹配低速重载的使用需求,相比蜗轮蜗杆减速,齿轮传动的效率更高,长时间运行的发热量更小,也不会出现蜗轮磨损快、反向自锁之类的问题,适合需要频繁正反转的应用场景。
建模的时候各个配合面的细节都做了还原,比如电机端盖和筒体的配合止口、输出轴和减速箱之间的油封安装位、轴承位的台阶尺寸,这些细节在做装配校核的时候都很有用,比如要给输出轴加装防尘罩的时候,就能直接根据油封位的外径尺寸来设计防尘罩的配合尺寸,不用反复测量。还有安装孔的沉头深度,模型里也做了准确的表达,选螺栓的时候就能直接根据沉头深度选合适长度的螺栓,避免螺栓太长顶到内部齿轮、或者太短拧不紧的问题。对于做非标设备设计的工程师来说,这类准确的外购件三维模型,能大幅减少前期方案设计的工作量,不用每个零件都自己画,直接调用就能完成整机的装配布局,而且能提前规避很多安装干涉、尺寸不匹配的问题,减少后期加工装配阶段的修改次数。
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- 软件分类: 电动机






