1. Der Grund, warum der Schrittmotor mit einem Untersetzungsgetriebe ausgestattet ist
Die Schaltfrequenz des Statorphasenstroms in einem Schrittmotor, beispielsweise durch Ändern des Eingangsimpulses der Ansteuerschaltung, um den Motor mit niedriger Drehzahl laufen zu lassen, ist entscheidend. Wartet ein Schrittmotor mit niedriger Drehzahl auf einen Schrittbefehl, steht der Rotor still. Beim Schrittbetrieb mit niedriger Drehzahl treten erhebliche Drehzahlschwankungen auf. Durch Umschalten auf Hochdrehzahlbetrieb lässt sich das Problem der Drehzahlschwankungen beheben, das Drehmoment ist jedoch unzureichend. Niedrige Drehzahlen verursachen Drehmomentschwankungen, hohe Drehzahlen hingegen ein zu geringes Drehmoment. Daher ist ein Untersetzungsgetriebe erforderlich.
2. Welche Getriebe werden üblicherweise für Schrittmotoren verwendet?
Ein Untersetzungsgetriebe ist eine eigenständige Komponente, die aus Zahnrad-, Schnecken- und Schneckengetrieben besteht und in einem starren Gehäuse eingeschlossen ist. Es wird üblicherweise als Untersetzungsgetriebe zwischen dem ursprünglichen Antrieb und der Arbeitsmaschine eingesetzt und dient der Drehzahlanpassung und Drehmomentübertragung zwischen dem ursprünglichen Antrieb und der Arbeitsmaschine bzw. dem Aktor;
Es gibt verschiedene Arten von Untersetzungsgetrieben, die sich nach der Getriebeart in Zahnrad-, Schnecken- und Planetengetriebe unterteilen lassen; je nach Anzahl der Übertragungsstufen kann man zwischen einstufigen und mehrstufigen Untersetzungsgetrieben unterscheiden;
Nach der Form der Zahnräder lassen sie sich in Stirnradgetriebe, Kegelradgetriebe und Kegel-Stirnradgetriebe unterteilen;
Nach der Anordnung der Getriebeteile lassen sie sich in entfaltete Reduziergetriebe, Split-Flow-Reduziergetriebe und Koaxialreduziergetriebe unterteilen.
Zu den mit Schrittmotoren ausgestatteten Getrieben gehören Planetengetriebe, Schneckengetriebe, Parallelgetriebe und Schraubengetriebe.
Wie genau arbeitet das Planetengetriebe des Schrittmotors?
Die Präzision des Getriebes, auch als Rücklaufspiel bezeichnet, wird durch Fixierung des Abtriebsendes und Drehung im und gegen den Uhrzeigersinn erreicht, um ein Nenndrehmoment von ±2 % am Abtriebsende zu erzielen. Eine kleine Winkelverschiebung am Eingangsende des Getriebes wird als Rücklaufspiel bezeichnet. Die Einheit ist Bogenminute (Bogenminute), was einem Sechzigstel Grad entspricht. Der typische Wert für das Rücklaufspiel bezieht sich auf das Abtriebsende des Getriebes.
Das Schrittmotor-Planetengetriebe zeichnet sich durch hohe Steifigkeit, hohe Präzision (bis zu 1 Punkt pro Stufe), hohen Wirkungsgrad (97 % - 98 % pro Stufe), hohes Drehmoment-/Volumenverhältnis und Wartungsfreiheit aus.
Die Übertragungsgenauigkeit eines Schrittmotors ist nicht einstellbar, und der Betriebswinkel des Schrittmotors wird ausschließlich durch die Schrittlänge und die Impulszahl bestimmt. Die Impulszahl ist fest zählbar, und bei digitalen Größen gibt es keine Genauigkeitsvorstellung. Ein Schritt ist ein Schritt, der zweite Schritt sind zwei Schritte.
Die aktuell optimierte Genauigkeit ist die Rücklaufspielgenauigkeit des Planetengetriebes:
1. Verfahren zur Einstellung der Spindelgenauigkeit:
Die Einstellung der Rotationsgenauigkeit der Planetengetriebespindel erfolgt im Allgemeinen über das Lager, sofern der Bearbeitungsfehler der Spindel selbst die Anforderungen erfüllt.
Die Einstellung des Lagerspiels ist entscheidend für die Genauigkeit der Spindelrotation. Ein korrektes Lagerspiel ist unerlässlich für die Leistung und Lebensdauer der Spindelkomponenten.
Bei Wälzlagern führt ein großer Spalt nicht nur dazu, dass sich die Last in Kraftrichtung auf das Wälzkörperelement konzentriert, sondern es kommt auch zu einer starken Spannungskonzentration am Kontakt zwischen den inneren und äußeren Laufbahnen des Lagers, was die Lagerlebensdauer verkürzt und die Mittellinie der Spindel verschiebt, wodurch leicht Vibrationen der Spindelkomponenten verursacht werden können.
Daher muss die Einstellung von Wälzlagern vorgespannt werden, um eine gewisse Presspassung im Lager zu erzeugen. Dadurch wird eine gewisse elastische Verformung am Kontaktpunkt zwischen Wälzkörper und Innen- und Außenringen erreicht, wodurch die Steifigkeit des Lagers verbessert wird.
2. Methode zur Spalteinstellung:
Das Planetengetriebe erzeugt während seiner Bewegung Reibung, die zu Veränderungen in Größe, Form und Oberflächenbeschaffenheit der Teile sowie zu Verschleiß führt. Dies wiederum vergrößert das Passungsspiel zwischen den Teilen. Um die Genauigkeit der Relativbewegung der Teile zu gewährleisten, muss das Spiel in einem angemessenen Bereich justiert werden.
3. Fehlerkompensationsmethode:
Das Phänomen, dass die Fehler der Teile selbst während der Einlaufphase durch geeignete Montage ausgeglichen werden, um die Genauigkeit der Bewegungsbahn der Anlage zu gewährleisten.
4. Umfassende Vergütungsmethode:
Verwenden Sie die am Getriebe selbst installierten Werkzeuge, um sicherzustellen, dass die Bearbeitung korrekt eingestellt und auf der Werkbank justiert wurde, um das Gesamtergebnis verschiedener Präzisionsfehler zu eliminieren.
Veröffentlichungsdatum: 28. November 2023
