Tramec行星齒輪箱 Z71
在工業(yè)傳動領域,意大利Tramec以其精密的齒輪技術和可靠的動力傳輸解決方案而聞名。其行星齒輪箱系列中的Z71型號,憑借緊湊的結構、出色的扭矩承載能力和廣泛的應用適應性,成為眾多行業(yè)設備升級或設計的優(yōu)選傳動核心。本文將深入探討Tramec Z71行星齒輪箱的設計特點、關鍵功能參數及其在實踐中的應用價值。
一、 Tramec Z71:設計理念與核心結構
Z71行星齒輪箱的核心在于其經典的三級行星齒輪傳動結構。這種設計通過多個行星輪(通常每級3個或4個)同時圍繞中心太陽輪旋轉,并將動力傳遞到外齒圈或行星架上,實現了多重優(yōu)勢:
1. 功率密度: 多個行星輪同時分擔載荷,使Z71能在極其緊湊的外形尺寸下傳遞遠超同等尺寸平行軸齒輪箱的扭矩。
2. 高傳動效率 (>95%): 精密的齒輪嚙合設計和高質量的制造工藝(如硬齒面磨削)確保了能量損失小化。
3. 優(yōu)異的剛性與低背隙: 對稱的行星輪布局顯著提高了系統的扭轉剛性,并有助于實現低至<10 arcmin的單級背隙(可選更低等級),這對于需要精確定位和快速響應的應用至關重要(如機器人、轉臺)。
4. 平穩(wěn)運行與低噪音: 載荷在多行星輪間的均勻分布減少了振動,結合優(yōu)化的齒輪修形,運行噪音顯著降低。
5. 輸入/輸出同軸性: 標準的輸入(電機側)與輸出(負載側)位于同一軸線上,簡化了設備布局和安裝。
外殼與連接: Z71采用堅固的鑄鐵或鋁合金外殼,提供良好的散熱性和抗變形能力。輸入端提供多種標準接口(如IEC標準法蘭),方便與各種伺服電機、步進電機或異步電機直連。輸出端通常為實心軸(帶鍵槽或光軸),也可根據需要選配中空軸(帶鎖緊盤或收縮盤),便于直接穿過管線或實現更緊湊的安裝。
型號示例;
齒輪箱RL31
齒輪箱RL32
齒輪箱RL33
齒輪箱RL34
齒輪箱RL42
齒輪箱Z71
齒輪箱Z80
齒輪箱Z90
齒輪箱Z100
齒輪箱Z112
齒輪箱Z125
齒輪箱Z140
齒輪箱Z160
齒輪箱Z180
齒輪箱Z200
齒輪箱Z225
二、 Tramec Z71行星齒輪箱關鍵功能參數詳解
了解Z71的性能邊界是選型應用的基礎。以下表格總結了其核心功能參數(請注意:具體數值可能因減速比、配置和批次略有差異,務必以Tramec新技術手冊為準):
參數類別 | 參數名稱 | 典型范圍/值 (Z71) | 說明與意義 |
基礎參數 | 規(guī)格/尺寸 | 71 (法蘭尺寸,如71mm或相關標準) | 標識齒輪箱大小的關鍵代號,直接影響承載能力。 |
減速比 (i) | 單級: ~3, 4, 5, 7, 10 | 覆蓋廣泛速比范圍,滿足不同速度/扭矩轉換需求。單級效率高,多級減速比大。 | |
額定輸出扭矩 (T2N) | 范圍: 約 200 Nm 至 800+ Nm (峰值更高) | 核心參數! 在額定輸入轉速和壽命下可持續(xù)安全輸出的扭矩。選型首要依據。 | |
大/峰值輸出扭矩 (T2max) | 通常為 T2N 的 2.0 - 3.0 倍 | 設備啟動、過載或承受沖擊時的短期極限承載能力。 | |
額定輸入轉速 (n1N) | 范圍: 約 3000 rpm 至 5000+ rpm | 齒輪箱可持續(xù)安全運行的輸入軸高轉速。影響效率和發(fā)熱。 | |
大輸入轉速 (n1max) | 通常為 n1N 的 1.2 - 1.5 倍 (短期) | 允許的瞬時高輸入轉速。 | |
背隙 (單級) | 標準: < 10 arcmin | 反向空程的度量。值越小,定位精度和響應性越高,成本通常也越高。 | |
傳動性能 | 額定輸入功率 (P1N) | 范圍: 約 1.5 kW 至 10+ kW (隨轉速變化) | 在額定工況下可持續(xù)傳遞的輸入功率。需結合扭矩和轉速計算。 |
機械效率 (η) | 單級: > 95% | 輸出功率/輸入功率。級數越多,效率略降。影響能耗和發(fā)熱。 | |
瞬時加速扭矩 | 高 (得益于高剛性和低慣量) | 系統對速度變化的快速響應能力。 | |
轉動慣量 (J) | 相對較低 (相對于其扭矩能力) | 影響系統的動態(tài)響應速度和啟停所需的扭矩。值越低,加速性能越好。 | |
應用與環(huán)境 | 工作溫度范圍 | 通常 -10°C 至 +90°C (潤滑油決定上限) | 保證正常工作和潤滑性能的溫度區(qū)間。 |
防護等級 (IP) | 標準: IP65 (防塵,防低壓水噴射) | 防止灰塵和水分侵入,保障內部齒輪和軸承。 | |
潤滑方式 | 終身潤滑 (合成潤滑油) | 免維護或長維護周期設計。高溫或工況可能需要特殊潤滑或定期維護。 | |
安裝方向 | 任意方向 (注意通氣塞位置和潤滑要求) | 設計靈活,適應不同設備布局。 | |
物理特性 | 重量 | 約 10 kg 至 30 kg (視級數和材質而定) | 影響設備整體重量和安裝結構設計。 |
接口 | 輸入接口 | IEC標準法蘭 (如IEC B5, B14, 42, 52, 60, 70, 80, 100) | 與電機連接的標準化接口。 |
輸出接口 | 實心軸 (帶鍵槽 DIN 6885/ISO 14, 或光軸) | 連接負載的方式。實心軸通用,中空軸便于穿線/管和緊湊安裝。 |
重要提示:
· 安全系數 (Service Factor - Sf): 實際選型時,必須考慮應用中的負載類型(恒定、中等沖擊、重沖擊)、每日運行時間、啟動頻率等因素,在額定扭矩 T2N 上乘以適當的安全系數(通常 Sf >= 1.2 或更高),以確保長期可靠運行和預期壽命。
· 徑向力 (Fr) / 軸向力 (Fa): 輸出軸上承受的徑向力和軸向力不能超過齒輪箱允許的大值(需查具體型號手冊),否則會顯著降低軸承和齒輪壽命。
· 熱功率 (Pth): 在低速、高扭矩或環(huán)境溫度高的工況下,齒輪箱的發(fā)熱可能成為限制因素。實際可持續(xù)傳遞的功率可能低于額定機械功率 P1N,需要計算或校核熱功率。
三、 核心優(yōu)勢與應用領域
基于上述參數和設計,Tramec Z71行星齒輪箱的核心優(yōu)勢可概括為:
· 小身材,大力量: 在71規(guī)格的緊湊空間內提供高達數百牛米的持續(xù)輸出扭矩。
· 精準可靠: 低背隙和高剛性確保精確的運動控制和動力傳輸的穩(wěn)定性。
· 高效節(jié)能: >95%的單級效率減少能量損失。
· 堅固耐用: 優(yōu)質材料、精密制造和良好防護確保長壽命和低維護需求。
· 靈活適配: 豐富的減速比、輸入/輸出接口選項滿足多樣化需求。
其應用領域極其廣泛,尤其適用于空間受限且要求高扭矩、高精度的場合:
1. 工業(yè)自動化: 機器人關節(jié)(J1-J3軸)、直角坐標機器人、SCARA機器人、精密旋轉工作臺、分度盤、自動裝配線、物料搬運設備(提升、平移)。
2. 包裝機械: 灌裝機、旋蓋機、貼標機、裹膜機、輸送帶驅動。
3. 物料搬運: 堆垛機、提升機、輸送輥道驅動。
4. 工程機械: 小型挖掘機附件驅動、旋轉傳感器驅動。
5. 測試設備: 需要高精度扭矩或轉速控制的試驗臺。
6. 醫(yī)療設備: 診斷設備旋轉部件。
7. 食品飲料加工: 攪拌機、灌裝閥控制。
四、 選型與維護要點
· 選型關鍵步驟:
1. 確定負載需求: 計算負載所需的大連續(xù)扭矩 (T2req) 和峰值扭矩,以及所需的輸出轉速 (n2req)。
2. 選擇減速比 (i): i = n1 / n2req (n1為可用電機轉速)。
3. 計算所需額定扭矩: T2req_calculated = T2req * Sf (Sf 為安全系數)。
4. 查找匹配型號: 在Z71系列參數表中,找到減速比 i 對應下,其 T2N >= T2req_calculated 的型號。
5. 校核其他參數: 檢查輸入轉速 (n1 <= n1N)、徑向力/軸向力、熱功率(若工況嚴苛)、背隙要求、接口匹配性(電機法蘭、輸出軸形式)是否滿足。
6. 考慮環(huán)境因素: 溫度、濕度、粉塵、化學品等是否需要特殊防護或潤滑。
· 安裝: 確保電機與齒輪箱對中精度高,基礎牢固。遵循手冊規(guī)定的螺栓擰緊力矩。
· 維護: 標準終身潤滑型通常免維護。在工況(高溫、連續(xù)重載、高污染)或使用潤滑脂型號時,需按手冊建議周期檢查油位/脂狀態(tài)并更換。定期檢查密封是否完好,運行有無異常噪音或溫升過高。
五、 總結
Tramec Z71行星齒輪箱是精密傳動技術的一個。它巧妙地將行星齒輪傳動的固有優(yōu)勢——高功率密度、高效率、高剛性和緊湊性——融合在一個設計精良的71規(guī)格產品中。其提供的廣泛減速比選擇和高達數百牛米的額定輸出扭矩,使其成為眾多工業(yè)領域中空間受限、高扭矩、高精度驅動需求的理想解決方案。深入理解其功能參數(尤其是額定扭矩、減速比、背隙、效率、接口),并嚴格按照選型步驟和應用條件進行匹配,是確保Z71在您的設備中發(fā)揮佳性能和長久可靠運行的關鍵。在追求設備性能提升和可靠性的道路上,Tramec Z71無疑是一個值得信賴的動力傳輸伙伴。
Tramec行星齒輪箱 Z71