Cơ sở lý thuyết: Theo tài liệu tham khảo [8]
Dữ liệu đầu vào:
Từ biểu đồ vận tốc khâu (n) và moment tải khâu (T) đã có được thông qua việc tính toán ở phần động lực học, tỉ số (us) và hiệu suất (ƞs) bộ truyền phía sau harmonic ta tính được moment (Tharmonic) và vận tốc (nharmonic) ở đầu ra của harmonic
𝑇ℎ𝑎𝑟𝑚𝑜𝑛𝑖𝑐 = 𝑇
𝑢𝑠.ƞ𝑠 (67) 𝑛ℎ𝑎𝑟𝑚𝑜𝑛𝑖𝑐 = 𝑛. 𝑢 (68)
Hình 4.1: Biểu đồ mẫu về moment và tốc độ tải đầu ra của harmonic + 𝑇𝑎𝑣 = √|𝑛1|.𝑡1.|𝑇13|+|𝑛2|.𝑡2.|𝑇23|+⋯+|𝑛𝑛|.𝑡𝑛.|𝑇𝑛3|
𝑛1.𝑡1+𝑛2.𝑡2+⋯+𝑛𝑛.𝑡𝑛
3 (69) + 𝑛𝑜 𝑎𝑣 =|𝑛1|.𝑡1+|𝑛2|.𝑡2+⋯+|𝑛𝑛|.𝑡𝑛
𝑡1+𝑡2+⋯+𝑡𝑛 (70) + Moment tải đầu ra lớn nhất Tmax
+ Tốc độ tải đầu ra lớn nhất no max
+ Tốc độ đầu vào harmonic lớn nhất nimax =ndc rated
u (71) + n là tốc độ định mức động cơ servo. Động cơ được chọn sử dụng có
ndc rated = 3000 vòng/phút
+ u là tỉ số truyền của bộ truyền phía trước harmonic Chọn hộp giảm tốc harmonic có các thông số:
+ Tỉ số truyền: R
+ Momen đầu ra định mức: Tr
+ Momen đầu ra đỉnh lặp lại Tpeak limit
+ Momen đầu ra trung bình tối đa Tav limit
+ Tốc độ đầu vào trung bình lớn nhất niav limit
+ Tốc độ đầu vào đỉnh nipeak limit
+ Tốc độ đầu vào định mức nr Các điều kiện cần thỏa mãn:
Điều kiện 1: Moment tải
Tav ≤ Tav limit (72) Điều kiện 2: Tỉ số truyền
𝑛𝑖𝑚𝑎𝑥
𝑛𝑜𝑚𝑎𝑥 ≥ 𝑅 (73) Điều kiện 3: Tốc độ đầu vào
niav = noav .R ≤ niav limit (74) nimax = nomax .R ≤ nipeak limit (75) Điều kiện 4: Moment tải đỉnh
Tmax ≤ Tpeak limit (76) Điều kiện 5: Tuổi thọ hộp giảm tốc
𝐿10 = 7000. (𝑇𝑟
𝑇𝑎𝑣)3. (𝑛𝑟
𝑛𝑖𝑎𝑣) ≥ 7000 giờ (77) Khâu 1:
Dữ liệu đầu vào:
+ us1 = 1 + ƞs1 = 1
Hình 4.2: Biểu đồ moment và tốc độ tải đầu ra của harmonic khâu 1 + T1av = 30,6487 N.m
+ no1av= 12 vòng/phút + T1max = 71,0579 N.m + no1max = 22,1204 vòng/phút + ni1max = 3000 vòng/phút
Chọn hộp giảm tốc CSF-25-120 có các thông số:
+ Tỉ số truyền: R = 120
+ Momen đầu ra định mức: Tr = 67 N.m
+ Momen đầu ra đỉnh lặp lại Tpeak limit = 167 N.m + Momen đầu ra trung bình tối đa Tav limit =108 N.m
+ Tốc độ đầu vào trung bình lớn nhất niav limit = 3500 vòng/phút + Tốc độ đầu vào đỉnh nipeak limit = 5600 vòng/phút
+ Tốc độ đầu vào định mức nr = 2000 vòng/phút Các điều kiện cần thỏa mãn:
Điều kiện 1:
T1av = 30,6487 N.m ≤ 108 N.m = Tav limit
Điều kiện 2:
𝑛𝑖1𝑚𝑎𝑥
𝑛𝑜1𝑚𝑎𝑥 = 3000
22,1204= 135 ≥ 120 = 𝑅 Điều kiện 3
ni1av = no1av ･R = 12･120 = 1440 ≤ 3500 vòng/phút = niav limit
ni1max = no1max ･R = 22,1204･120 = 2654,448 ≤ 5600 vòng/phút = nipeak limit Điều kiện 4:
T1max = 71,0579 N.m ≤ 167 N.m = Tpeak limit
Điều kiện 5 𝐿10 = 7000. ( 67
30,6487)3. (2000
1440) = 101567 giờ ≥ 7000 giờ Tra catalog có được hiệu suất ƞh1 = 73%
Khâu 2:
Dữ liệu đầu vào:
+ us2 = 1 + ƞs2 = 1
Hình 4.3: Biểu đồ moment và tốc độ tải đầu ra của harmonic khâu 2 + T2av = 201,6690 N.m
+ no2av= 10,4228 vòng/phút + T2max = 350,0695 N.m + no2max = 23,9493 vòng/phút + ni2max = 3000 vòng/phút
Chọn hộp giảm tốc CSF-45-120 có các thông số:
+ Tỉ số truyền: R = 120
+ Momen đầu ra định mức: Tr = 402 N.m
+ Momen đầu ra đỉnh lặp lại Tpeak limit = 823 N.m + Momen đầu ra trung bình tối đa Tav limit = 620 N.m
+ Tốc độ đầu vào trung bình lớn nhất niav limit = 3000 vòng/phút + Tốc độ đầu vào đỉnh nipeak limit = 3800 vòng/phút
+ Tốc độ đầu vào định mức nr = 2000 vòng/phút
Các điều kiện cần thỏa mãn:
Điều kiện 1:
T2av = 201,6690 N.m ≤ 402 N.m = Tav limit
Điều kiện 2:
𝑛𝑖2𝑚𝑎𝑥
𝑛𝑜2𝑚𝑎𝑥 = 3000
23,9493= 125 ≥ 120 = R Điều kiện 3:
ni2av = no2av ･120 = 10,4228･160 =1250,736 ≤ 3000 vòng/phút = niav limit
ni2max = no1max ･120 = 23,9493･160 = 2873,916 ≤ 3800 vòng/phút = nipeak limit
Điều kiện 4:
T2max = 350,0695 ≤ 823 N.m = Tpeak limit
Điều kiện 5:
𝐿10 = 7000. ( 402
201,6690)3. ( 2000
1250,736 ) = 88659 giờ ≥ 7000 giờ Tra catalog có được hiệu suất ƞh2 = 75%
Khâu 3:
Dữ liệu đầu vào:
+ us3 = 1 + ƞs3 = 1
Hình 4.4: Biểu đồ moment và tốc độ tải đầu ra của harmonic khâu 3
+ T3av = 63,5251 N.m + no3av = 12,1479 vòng/phút
+ no3max = 25,7419 vòng/phút + ni3max =ndc rated
u =3000
1,7 = 1764 vòng/phút Chọn hộp giảm tốc CSF-32-50 có các thông số:
+ Tỉ số truyền: R = 50
+ Momen đầu ra định mức: Tr = 76 N.m
+ Momen đầu ra đỉnh lặp lại Tpeak limit = 216 N.m + Momen đầu ra trung bình tối đa Tav limit = 108 N.m
+ Tốc độ đầu vào trung bình lớn nhất niav limit = 3500 vòng/phút + Tốc độ đầu vào đỉnh nipeak limit = 4800 vòng/phút
+ Tốc độ đầu vào định mức nr = 2000 vòng/phút Các điều kiện cần thỏa mãn:
Điều kiện 1:
T3av = 63,5251 N.m ≤ 108 N.m = Tav limit
Điều kiện 2:
Tỉ số truyền đai ud3 =1,7
𝑛𝑖3𝑚𝑎𝑥
𝑛𝑜3𝑚𝑎𝑥 =3000/1,7
25,7419 = 68 ≥ 50 Điều kiện 3:
ni3av = no3av ･R = 12,1479･50 = 607,395 ≤ 3500 vòng/phút = niav limit
ni3max = no3max ･R = 25,7419･50 = 1287,095 ≤ 4800 vòng/phút = nipeak limit
Điều kiện 4:
T3max = 88,6732 N.m ≤ 216 N.m = Tpeak limit
Điều kiện 5 𝐿10 = 7000. ( 76
63,5251)3. ( 2000
607,395) = 39469 giờ ≥ 7000 giờ Tra catalog có được hiệu suất ƞh3 = 79%
Khâu 4
Dữ liệu đầu vào:
+ us4 = 1
+ ƞs4 = ƞd =0,97
Hình 4.5: Biểu đồ moment và tốc độ tải đầu ra của harmonic khâu 4
T4av = 1,7505 N.m
+ no4max = 14,0699 vòng/phút + no4av = 7,1965 vòng/phút + ni4max = 3000 vòng/phút + T4max = 4,0297 N.m
Chọn hộp giảm tốc CSD-14-50 có các thông số:
+ Tỉ số truyền: R = 50
+ Momen đầu ra định mức: Tr = 3,7 N.m
+ Momen đầu ra đỉnh lặp lại Tpeak limit = 12 N.m + Momen đầu ra trung bình tối đa Tav limit = 4,8 N.m
+ Tốc độ đầu vào trung bình lớn nhất niav limit = 3500 vòng/phút + Tốc độ đầu vào đỉnh nipeak limit = 8500 vòng/phút
+ Tốc độ đầu vào định mức nr = 2000 vòng/phút Các điều kiện cần thỏa mãn:
Điều kiện 1:
T4av = 1,7505 N.m ≤ 4,8 N.m = Tav limit
Điều kiện 2:
𝑛𝑖𝑚𝑎𝑥
𝑛𝑜𝑚𝑎𝑥 = 3000
14,0699 = 213 ≥ 50 = R Điều kiện 3:
ni4av = no4av ･R = 7,1965･50 = 359,825 ≤ 3500 vòng/phút = niav limit
ni4max = no4max ･R = 14,0699･50 = 703,495 ≤ 8500 vòng/phút =nipeak limit
Điều kiện 4:
T4max = 4,0297 N.m ≤ 12 N.m = Tpeak limit
Điều kiện 5:
𝐿10 = 7000. ( 3,7
1,7505)3. ( 2000
359,825) = 367413 giờ ≥ 7000 giờ Tra catalog có được hiệu suất ƞh4 = 65%
Khâu 5
Dữ liệu đầu vào:
+ us5 = ubr5 = 1,35
+ ƞs5 = ƞd . ƞbr = 0,97 . 0,98 = 0,95
Hình 4.6: Biểu đồ moment và tốc độ tải đầu ra của harmonic khâu 5
+ T5av = 0,1224 N.m + T5max = 0,2291 N.m
+ no5max = 29,8626 vòng/phút + no5av = 16,2 vòng/phút + ni4max = 3000 vòng/phút
Chọn hộp giảm tốc CSD-14-50 có các thông số:
+ Tỉ số truyền: R = 50
+ Momen đầu ra định mức: Tr = 3,7 N.m
+ Momen đầu ra đỉnh lặp lại Tpeak limit = 12 N.m + Momen đầu ra trung bình tối đa Tav limit = 4,8 N.m
+ Tốc độ đầu vào trung bình lớn nhất niav limit = 3500 vòng/phút
+ Tốc độ đầu vào đỉnh nipeak limit = 8500 vòng/phút + Tốc độ đầu vào định mức nr = 2000 vòng/phút Các điều kiện cần thỏa mãn:
Điều kiện 1:
T5av = 0,1224 N.m ≤ 4,8 N.m = Tav limit
Điều kiện 2:
𝑛𝑖5𝑚𝑎𝑥
𝑛𝑜5𝑚𝑎𝑥 = 3000
29,8626 = 135 ≥ 50 = R Điều kiện 3:
ni5av = no5av ･R = 16,2･50 = 810 ≤ 3500 vòng/phút = niav limit
ni5max = no5max ･R = 29,8626･50 = 1493,13 ≤ 8500 vòng/phút = nipeak limit
Điều kiện 4:
T5max = 0,2291 N.m ≤ 12 N.m = Tpeak limit
Điều kiện 5:
𝐿10 = 7000. ( 3,7
0,1224)3. (2000
810) = 477423657 giờ ≥ 7000 giờ Tra catalog có được hiệu suất ƞh5 = 63%