Warum Planetengetriebe die Servomotor-Leistung verbessern

All diese Bedingungen werden durch eine Form von Getriebe erfüllt, wodurch eine sehr lange Lebensdauer mit minimaler Wartung gewährleistet wird: Planetengetriebe. Eine breite Palette von Getrieben, ausgestattet mit einem Adapter und einer spielfreien Kupplung zur Montage an jede Form von Servomotor, besteht aus Servogetrieben.

Beide Getriebe sind mit Schrägverzahnung ausgestattet und zeichnen sich durch hohe Präzision, hohe Leistung und hohe Torsionssteifigkeit aus. Typische Anwendungen von Getriebemotoren:

• Verpackungsmaschinen
• Handhabungssysteme
• Werkzeugmaschinen
• Montagemaschinen
• Druckmaschinen

Planetengetriebe für Servomotor-Konstruktion

Das Planetengetriebe besteht aus einer Vielzahl von Planetenrädern, die sich um das zentrale Sonnenrad drehen, mit dem Innenrad eingreifen und sich um ihre eigenen Achsen drehen. Das kontinuierliche Eingreifen der Planetenräder stellt sicher, dass mehrere Zähne die Last teilen, was Planetenkonstruktionen ermöglicht, schwere Drehmomentlasten zu tragen.

Für leisen Betrieb und lange Lebensdauer haben einige Planetenräder eine robuste Konfiguration mit gehärteten Stirnrädern. Mit gängigen Getriebestilen ist die Hauptserie dimensionskompatibel. Sie sind für den Betrieb mit praktisch jedem Servomotor-Schnellkupplung ausgelegt, mit minimalen Lieferzeiten verfügbar und preislich so gestaltet, dass sie hervorragenden Wert bieten.

Die präzise Fertigung des Planetengetriebes für den Servomotor ermöglicht ein geringes Spiel nicht nur für mehrere hundert Stunden, sondern über die gesamte Lebensdauer des Getriebes. Die präzisen Planetengetriebe-Einheiten der üblichen Serie sind für die direkte Montage an Servomotoren ausgelegt und zeichnen sich durch sehr hohe Leistungsdichte und geringes Torsionsspiel aus.

Der hohe Wirkungsgrad macht diese Getriebe ideal für den Dauerbetrieb S1 und damit für den Einsatz beispielsweise in Druckmaschinen. In Kombination mit dynamischen Servomotoren erreichen sie höchste Geschwindigkeiten, Beschleunigungen und optimale Positioniergenauigkeit. Ein- oder zweistufige Getriebe können mit optionaler glatter Welle oder Passfeder und mit reduziertem Torsionsspiel geliefert werden, falls erforderlich.

Lastverteilung erklärt

Diese Lastverteilung zwischen den Zähnen verleiht dem Planetengetriebe auch hohe Torsionssteifigkeit, was es ideal für Prozesse mit häufigen Start-Stopp-Bewegungen oder Richtungswechseln macht, die typische Merkmale von Servoanwendungen sind.

Viele Servosysteme benötigen oft sehr präzise Ausrichtung, und Planetengetriebe, oft nur 1-2 Bogenminuten, sind darauf ausgelegt und gefertigt, um ein geringes Spiel zu bieten. Es ist möglich, Schräg- oder Schrägverzahnung in Planetengetrieben zu verwenden. Die Stirnräder können höhere Drehmomentwerte als die Stirnräder haben. Obwohl Schrägverzahnung höhere Drehmomentwerte als Schrägverzahnung haben kann, haben Schrägverzahnung einen ruhigeren Betrieb, geringeres Geräusch und höhere Steifigkeit, was Schrägverzahnung-Planetengetriebe zum gewählten Servogetriebe macht.

Wenn ein Getriebe an den Antriebsstrang angeschlossen wird, wird die Drehgeschwindigkeit, die der Fahrer vom Motor erhält, um die Summe der Übersetzung verringert, was der Maschine ermöglicht, die Drehgeschwindigkeitsmerkmale des Servomotors besser zu nutzen. Planetengetriebe können sehr hohe Eingangsgeschwindigkeiten aufnehmen und eine Geschwindigkeitsreduzierung von bis zu 10:1 mit Standarddesigns bieten, wobei High-Speed-Designs Übersetzungsverhältnisse von 100:1 (und damit Geschwindigkeitsreduzierung) oder höher bieten. Sie können auch mit Fett oder Öl geschmiert werden, aber ein Planetengetriebe wird manchmal mit Fett für den Einsatz mit einem Servo geschmiert (manchmal „Servo“- oder „Servo“-Getriebe genannt).

Planetengetriebe werden meist vom Hersteller für die Lebensdauer des Getriebes entweder mit Gehäuse-Fett- oder Ölschmierung geschmiert, was den Wartungsaufwand für den Endverbraucher reduziert. Der Effekt auf die Reibung der Last ist vielleicht der bedeutendste Vorteil der Verwendung des Getriebes im Servosystem. Die Lastträgheit, ausgedrückt im Motor, wird auf das Quadrat des Übersetzungsverhältnisses reduziert. Obwohl eine relativ kleine Untersetzung jedoch einen erheblichen Effekt auf den Trägheitskoeffizienten haben wird.

Servo-Positionierungsanwendungen

Es gibt normalerweise zwei Gründe, warum man in Servo-Positionierungsanwendungen auf Getriebeuntersetzungen zurückgreift. Erstens sind mehr Drehmoment und weniger Geschwindigkeit generell die Voraussetzungen für viele Anwendungen anstatt von einem Servomotor allein. Ein Getriebeuntersetzer tauscht Höchstgeschwindigkeit gegen höheres Ausgangsdrehmoment, obwohl die Geschwindigkeit möglicherweise erforderlich ist oder nicht. Servomotoren arbeiten generell mit 3000 bis 5000 U/min und sind sehr kompakt. Dies kann sich jedoch ändern, wenn sie für den Betrieb bei höherer Geschwindigkeit für spezialisierte Anwendungen konfiguriert sind.

Zweitens funktioniert ein servo-gesteuertes System optimal, wenn Lastträgheit und Motorträgheit ähnlich sind. Wenn die Lastträgheit im Vergleich zur Motor-Anker-Trägheit zu hoch ist, können sich manchmal Einschwingverzögerungen ergeben. Und hier kommen Getriebeuntersetzer ins Spiel. Getriebeuntersetzer lösen dieses Problem, indem sie die reflektierte Trägheit – die vom Steuersystem gesehene Lastträgheit – um das Quadrat des Getriebeuntersetzungsverhältnisses reduzieren. Zum Beispiel gibt ein 5:1 Untersetzungsverhältnis eine 25:1 Reduktion im reflektierten Last-Trägheitsverhältnis, was stabilen Betrieb und außergewöhnliche Maschinenleistung ermöglicht.