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15。C,轴承润滑油的使用寿
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90。C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T高10。C时,寿命为基准温度T的1/2, 相反地,比基准温度T低10。C时,寿命为基准温度T的2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
表1 :各减速机型的额定寿命
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 | 搁物架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 |
2相PK系列 | SH减速机型 (□90mm) | 1500 | 5000 |
2相PKP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 |
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* 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 200W、400W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
出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 | 例 | 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 •以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 3卜Pa 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× ∏3为ti、£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。