电动电路减速机的设计寿命

电动电路减速机的设计寿命
一、电动机的设计寿命
能够显著影响电动机设计寿命的是轴承的使用寿命。
轴承的寿命可表述为以下2种。
①润滑油受热劣化后的寿命
②滚动疲劳影响的机械寿命
电动机在绝大部分的情况下,因发热对于润滑油寿命的影响更甚 于加在轴承上的负载重量对机械寿命的影响。因此,①的润滑油寿命 非常关键。
对轴承润滑油寿命影响较大的要因是温度,温度对使用寿命造成 显著影响。下图中的图表简单介绍了这种现象。
从该图表可以看出,轴承温度每上升15C,轴承润滑油的使用寿
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为了确保使用时间更长,采取降低电动机温度的措施是非常有效的。
下表参考了各电动机的轴承平均润滑油使用寿命的基准。
产品
运行条件
轴承平均润滑油 寿命的基准时间 [h]
感应电动机
运行    :连续、单方向
转矩    :额定转矩
负载种类:均匀负载 速度    :额定转速
环境温度 :30
30,000
无刷电动机
40,000
伺服电动机
电动机外壳表面温度 在80下运行时
50,000
步进电动机
AC小型标准电动机、无刷电动机、AC伺服电动机
请在电动机外壳表面温度90C以下时使用。
步进电动机
请在电动机外壳表面温度100° C以下*时使用。
由于使用环境温度或是运行占空比的作用,电动机表面温度愈低,寿 命愈长。
此外,径向负载过大时,个别也会出现机械寿命较润滑油寿命更短的 情况。
*以下产品为85° C以下。 AZ系列
• PKP系列/PK系列带编码器
二、电路产品的寿命
电路产品的寿命是视内部使用的铝电解电容器而定,设计为在环 境温度40o C的环境下连续通电使用时,寿命为5年以上。(部分机 种除外。)
此外,一般对铝电解电容器依据"Arrhenius法则”具有如下图所示的 特性,温度比某个基准温度T10C时,寿命为基准温度T1/2, 相反地,比基准温度T10C时,寿命为基准温度T2倍。
电路产品依据使用环境、运行条件等,使用寿命会产生变化,所以为 了预防磨损故障,建议以下图的曲线作为维护的基准。
三、减速机的寿命
减速机的寿命主要是依据轴承的机械寿命而定,是指到了无法传 达动力的状态。因此,实际的寿命时间会受到负载的大小、负载的施 加方式、以及使用转速的影响。本公司是将一定条件下的寿命作为额 定寿命,而实际使用状态下的寿命则依额定寿命为基准,并考虑负载 状况等而算出的。此外,本公司的减速机齿面使用润滑油润滑。不需 要再注入油剂。
工业氯化钙额定寿命
本公司将以下条件下的减速机的寿命定义为额定寿命。
条件:转矩:容许转矩;负载种类:均匀负载;输入转速:基准输 入转速;径向负载:容许径向负载;轴向负载:容许轴向负载
1 :各减速机型的额定寿命
搁物架
电动机种类
系列
减速机型
基准输入 转速 [r∕min]
[时间]
AC小型标准 电动机
KllS系列
Kn系列
远程运维
直交轴减速机型
1500
5000
平行轴减速机
10000
BH系列
直交轴减速机
10000
平行轴减速机
5000
世界规格K系列
平行轴减速机
5000
TM系列*1
平行轴减速机
10000
SMK系列
平行轴减速机
5000
FPW系列
平行轴减速机
调速 电动机
US2系列
DsC系列
直交轴减速机型
1500
5000
平行轴减速机
10000
BMU系列
BLE2系列
平行轴减速机
3000
10000
川溷机、JB减速机JV反速机
5000
BxlI系列
BLH系列*2
平行轴减速机
10000
中空轴扁平减速机*3
步进 电动机
AZ系列
TS减速机型
1500
10000
FC减速机型
1500
5000
PS减速机型
1500
20000
透平式压缩机
HPG减速机型
1500
20000
谐波减速机型 (□42mm)
1500
7000
谐波减速机型
(□60mr∏x □90mm)
1500
10000
AR系列
CRK系列
TH减速机型
1500
5000
PS减速机型
1500
20000
聚氨酯生产工艺
PN减速机型
1500
20000
谐波减速机型
1500
5000
AR系列
FC减速机型
1500
5000
RKII系列
TS减速机型
通水电缆1500
10000
FC减速机型
1500
5000
PS减速机型
1500
20000
谐波减速机型 (□42mm)
1500
7000
谐波减速机型 (□60mπix □90mm)
1500
10000
2PK系列
SH减速机型 (□90mm)
1500
5000
2PKP系列
SH减速机型
1500
10000
薄型带谐波减速机 (φ72mm)
1500
7000
AC伺服 电动机
NX系列
PS减速机型
3000
10000
* 1平行轴减速机与力矩电动机单体组合使用,基准输入转速1500
[r∕min]、额定寿命5000 [小时]。
* 2 15W是额定寿命5000 [小时]。
* 3 200W400W是额定寿命5000 [小时]。
推算使用寿命时间
根据转速、负载惯量、负载种类等情况,通过下列算式可以计算实际 的使用寿命。此外,这一寿命时间表示实际的驱动时间。
七(寿命时间)=Li /。号——[h]
Li :额定寿命时间[小时]
根据表1的减速机型而异。
Ki :转速系数
根据表1所记载的基准输入转速与实际使用的输入转速算
Ki
K二基准输入转速
1~使用输入转速
K2 :负载率
可从实际使用转矩与各减速机的容许转矩算出负载率K2
U - 使用转矩
κ2~容许转矩
若是如驱动惯性物体等,几乎只有在起动/停止时才承受负
载,这种情况下我们就将平均转矩作为使用转矩计算。有 关计算方法稍后说明。容许转矩是指记载于目录中的产品 规格值。
f :负载种类系数
参考以下的驱动例,从负载种类中确定负载种类系数人
负载种类
负载种类系数f
均匀负载
单向连续运行
如传送带、
卷薄膜等负载变动较少的驱动
1.0
轻撞击
频繁的起动/停止
以凸轮驱动、步进电动机来控制惯性物体的 定位等
1.5
中撞击
可逆电动机的频繁瞬时正反运行及起动/停止
AC电动机的制动器进行频繁瞬时停止
通过无刷电动机、伺服电动机进行频繁的瞬 时起动/停止
2.0
请注意:
有关径向负载、轴向负载的影响
•寿命时间的推算不管是径向负载、或是轴向负载的值皆是以相对于 负载率比例的值所计算。因此,当负载率为50%时,径向负载、轴向负 载也都是以50%来计算寿命。
•当负载率低,而径向负载或轴向负载较大时,其寿命会比以此式计 算所得的值更短。
求取平均转矩
或机械手臂等惯性体间歇运行的用途。此时请按照下列方法将平均转 矩视为使用转矩来考虑。以AC小型标准电动机、无刷电动机驱动惯性 体时,负载率视为LOo
仅驱动惯性体①
仅驱动惯性体而运行周期较长时会产生如下图所示的转矩。定速时轴 承会产生微小的摩擦负载,可不必考虑。
P    3Pa XAMx 力)+ (F⅛3 X 713 X r3)
J (ni × 九)+ (n2 X £2) + (n3 X £3)
加减速
转矩
平均转矩
nι× ∏3ti£3领域的平均转速。
上述例的情况是为九1 = n3 = H2o
仅驱动惯性体②:驱动机械手臂等
驱动机械手臂等时,有时会产生如下所示的变动负载。例如,驱动两 段机械手臂或朝垂直方向驱动机械手臂时。此时如下式所示将加减速 时最大转矩的75%当作平均转矩。

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