技術資料直線作動機千斤頂選型

要求

使用機械.....工作臺升降機、舞臺升降裝置、傳送線切換裝置etc

佈局…互鎖模式(4單元、6單元等)、驅動器、聯軸器等。

最大載荷 (W).....載荷或工件質量N{kgf}

螺釘軸速度 (V).....千斤頂所需速度m/min

行程.....實際使用的行程mm

螺桿類型:滾珠絲桿(JWB)、高導程滾珠絲桿(JWH)、梯形螺桿(JWM)

安裝形狀.....基本型規格(推上用或吊下用、需防滑或無需防滑)、滑動螺母規格 (上提用或懸掛用)

安裝狀態.....底座固定、軸端固定等、受壓縮負荷作用時考慮失穩

預期壽命.....千斤頂使用壽命(僅限JWB、JWH)

選擇程序

1.計算修正負荷Ws

考慮載重的性質,參考使用係數(表 1)計算修正後的載重 Ws。

修正荷載 Ws (N{kgf}) = 最大荷載 W (N{kgf}) ×使用係數Sf

表 1.使用係數Sf

負載性質 使用案例 使用係數
無衝擊順暢動作
負荷慣性小
閥門的開閉
輸送機切換裝置
1.0~1.3
有輕微衝擊的動作
負荷慣性中
各種移動裝置
各種升降機升降
1.3~1.5
大衝擊、震動動作
負荷慣性大
通過臺車搬運物、保持軋輥的定位 1.5~3.0

註:以上使用係數為一般性指導原則,應依使用條件決定。

2.計算每臺千斤頂的負荷W

每個千斤頂的載重 W 由修正後的載重 Ws 計算得出。對於連動操作,請參考連動係數(表 2)進行計算。

每個千斤頂的載重 W (N{kgf}) = 修正後的載重 Ws (N{kgf}) / 所使用的千斤頂數量 ×連動係數fd

表2.連動係數fd

聯動臺數 (臺) 2 3 4 5~8
連動係數 0.95 0.9 0.85 0.8

3. 暫定選擇千斤頂的型號

參考“臨時選定的要點”臨時選定千斤頂的型號。

初步選定的要點

  • 1.蝸桿速比根據螺釘軸速度臨時選定。難以判斷的情況下,研究速比H。
  • 2.選定行程時要考慮使用行程的余量。
  • 3.根據需要選擇選項。

4.確認失穩、螺釘軸的旋轉速度

  • 1.研究容許失穩負荷
    施加壓縮負荷時,確認其在容許失穩負荷以下。(此處參照)
    超過容許值時,增加千斤頂尺寸重新計算。
  • 2. 允許的螺桿軸轉速
    如果使用滑動螺母,請檢查螺桿軸的旋轉速度是否低於允許的速度(請參閱此處)。
    如果超過允許值,則增大千斤頂尺寸並重新計算。

5.確認所需輸入轉速

根據所需螺釘軸速度求出千斤頂所需的輸入轉速。

N = V ×R

N:輸入轉速r/min

V:螺釘軸速度m/min

l:螺釘導程m

R:蝸桿速比

6.必要輸入扭矩的確認

計算所需輸入扭矩。

T = W×ℓ π×R×η + To

T:所需輸入扭矩N・m{kgf・m}

W:升降負荷N{kgf}

l:螺釘導程m

π:圓周率3.14

R:蝸桿速比

η:千斤頂綜合效率

To:無負荷空轉扭矩N・m{kgf・m}

  • 註)
    有關螺桿導程、蝸桿速度比、整體效率和空載空轉扭矩等信息,請參閱各產品的主要規格頁面。
    請注意螺距的單位。例如:8mm → 0.008m

7.確認所需輸入容量

SI單位P= T×N 9550

重力單位P= T×N 974

T:所需輸入扭矩N・m{kgf・m}

P:所需輸入容量kW

N:輸入轉速r/min

8.復查可接受的過載

如果在輸入軸上安裝鏈輪、齒輪、皮帶等,請確保其低於允許的懸載。(請參見此處)

超過容許值的情況下,增加千斤頂的尺寸重新計算。

9.確認壽命 (僅限JWB、JWH類型)

確認是否滿足預期壽命。(請參見此處)

如果想要增加預期走行距離,請增加千斤頂尺寸並重新計算。

*無法對 JWM(梯形螺桿)類型進行壽命計算。

10.確定選項

根據使用情況選擇選項。

  • ·輸出選項、安裝選項
  • ·控制選項輸入選項
  • ·附帶選項

(請參閱各產品的圖紙庫)

11.千斤頂主體型號的確定

千斤頂本體的正式型號將另行確定。

外圍設備選擇

電機的選擇

計算聯動用驅動源所需容量Pt,選定驅動源

1.驅動源總所需扭矩Tt的計算

求出每1臺千斤頂在驅動源側的所需扭矩T 1~4,將其合計後,求出驅動源的總所需扭矩Tt。

[每千斤頂所需扭矩]

T 1~4 = T (變速箱效率)變速箱數量

[驅動源的總所需扭矩]

Tt = T1 + T2 + T3 + T4

T 1~4:各千斤頂的驅動源側的必要扭矩N・m{kgf・m}

T:千斤頂本體的必要輸入扭矩N・m{kgf・m}

變速箱效率:一般為0.9。

Tt:驅動源的總所需扭矩N·m{kgf·m}

4臺聯動 (圖1) 時,T 1~4 = T0.9 2

圖1

4台連動

2.容許輸入軸扭矩的確認

確認千斤頂的所需輸入扭矩小於或等於選定千斤頂的容許輸入軸扭矩。

例)
千斤頂的配置如圖2所示為直型時,驅動源側的千斤頂將2臺所需的輸入扭矩傳遞到輸入軸。
確認這2臺車的扭矩是否在容許輸入軸扭矩以下。

圖2

許容入力軸トルクの確認

僅千斤頂A所需扭矩T A

僅千斤頂B所需扭矩T B

驅動源所需扭矩 T t = T A + T B < 允許輸入軸扭矩

3.驅動源所需容量Pt的計算

根據輸入轉速N和1求出的總所需扭矩Tt,求出驅動源所需容量Pt。

SI單位Pt= Tt×N 9550

重力單位Pt= Tt×N 974

Pt:驅動源所需容量kW

Tt:驅動源的總所需扭矩N·m{kgf·m}

N:千斤頂輸入旋轉速度r/min

選擇其他設備

變速箱

根據輸入轉速和容許扭矩進行選擇。

有關椿本MD齒輪箱請參閱單獨的產品目錄。

聯軸器

根據容許扭矩和最大軸徑進行選擇。

請參考椿本聯軸器產品目錄。

千斤頂選擇範例

例題:

4臺聯動升降機 (佈局與下圖4臺聯動模式相同) 工廠內常溫,有少許粉塵

應對橫向負荷,在升降裝置側設置導向裝置,安裝狀態為底座固定-軸端支撐/固定,電源為三相220V/60HZ

使用頻率為2次/小時×8小時/天×300天/年×3年

  • (1)最大負荷:98.0kN{10tf}/4臺
  • (2)要求速度:5mm/s (0.3m/min)
  • (3)使用行程:260mm

4臺聯動模式

4臺聯動模式

※T1~4請參照上述內容

SI單位
  • 1. 修正後的載重 Ws 由最大載重計算得出(使用係數Sf = 1.3)。

    Ws = 98000×1.3 = 127400N

  • 2.每千斤頂的負荷W
    W = 127400 4×0.85 = 37470N
  • 3.考慮到速度、效率和驅動源,初步選定JWB050USH。
  • 4.與使用行程260mm相比,千斤頂的行程余量估計為300mm。有若幹粉塵,考慮到軸端支撐/固定 (上圖佈局) 的選配型號暫定為JWB050USH3JM。
  • 5.由於會施加壓縮負荷,因此在圖表 (此處) 及失穩計算公式 (此處) 中對容許失穩負荷進行探討。(假設安全係數Sf=4) 計算的詳細內容請參照這裡
    P CR =20×10 4 × 31.3 2 637 (*來自產品尺寸表) 2 =473073N
    Sf = 473073 37470 > 4 ... OK
  • 6. 這不是滑動螺母規格,所以無需考慮。
    (對於滑動螺母規格,請考慮螺桿軸的允許轉速。)
  • 7.所需輸入容量P
    (1)N = 0.30 0.010 ×6 = 180r/min
    (2)T = 37470×0.010 2×3.14×6×0.64 + 1.37 = 16.9N・m
    (1)根據 (2) P= 16.9×180 9550 =0.32kW

    JWB050USH3 的最大允許輸入功率為 2.2kW,因此 P = 0.32kW < 2.2kW
    (如果不合適,請增加機架編號或降低螺桿軸轉速。)
    請重新考慮。 )

  • 8.無需考慮,因為它不會過載。
    (如果發生過載,請考慮允許的過載)
  • 9.JWB類型壽命確認

    根據使用頻率計算預計走行距離數(請參閱此處

    預計走行距離= 0.26 × 2 × 8 × 300 × 10-3 × 3 = 3.74 km

    根據預期走行距離和負載的交集,所需的千斤頂型號為 JWB050。
    ……好的

  • 10.千斤頂選項是

    ジャバラ付-->含灰塵 ---> 風箱

    テーブル形先端金具付-->軸端形狀(先端金具)---->先端金具接頭的台式

    以上結果千斤頂型號由JWB050USH3JM決定。

{重力單位}
  • 1. 修正後的載重 Ws 由最大載重計算得出(使用係數Sf = 1.3)。

    Ws = 10000×1.3 = 13000kgf

  • 2.每千斤頂的負荷W
    W = 13000 4×0.85 = 3824kgf
  • 3.考慮到速度、效率和驅動源,初步選定JWB050USH。
  • 4.與使用行程260mm相比,千斤頂的行程余量估計為300mm。有若幹粉塵,考慮到軸端支撐/固定 (上圖佈局) 的選配型號暫定為JWB050USH3JM。
  • 5.由於會施加壓縮負荷,因此在圖表 (此處) 及失穩計算公式 (此處) 中對容許失穩負荷進行探討。(假設安全係數Sf=4) 計算的詳細內容請參照這裡
    P CR =20×10 3 × 31.3 2 637 (*來自產品尺寸表) 2 =47307kgf
    Sf = 47307 3824 > 4 ... OK
  • 6. 這不是滑動螺母規格,所以無需考慮。
    (對於滑動螺母規格,請考慮螺桿軸的允許轉速。)
  • 7.所需輸入容量P
    (1)N = 0.30 0.010 ×6 = 180r/min
    (2)T = 3824×0.010 2×3.14×6×0.64 + 0.14 = 1.73kgf・m
    (1)根據 (2) P= 1.73×180 974 =0.32kW

    JWB050USH3 的最大允許輸入功率為 2.2kW,因此 P = 0.32kW < 2.2kW
    (如果不合適,請增加機架編號或降低螺桿軸轉速。)
    請重新考慮。 )

  • 8.無需考慮,因為它不會過載。
    (如果發生過載,請考慮允許的過載)
  • 9.JWB類型壽命確認

    根據使用頻率計算預計走行距離數(請參閱此處

    預計走行距離= 0.26 × 2 × 8 × 300 × 10-3 × 3 = 3.74 km

    根據預期走行距離和負載的交集,所需的千斤頂型號為 JWB050。
    ……好的

  • 10.千斤頂選項是

    ジャバラ付-->含灰塵 ---> 風箱

    テーブル形先端金具付-->軸端形狀(先端金具)---->先端金具接頭的台式

    以上結果千斤頂型號由JWB050USH3JM決定。

外圍設備選擇示例

A.驅動源的確定

1.各千斤頂的驅動源側的所需扭矩T 1 (2.3.4)

SI單位T 1 = 16.9 0.9 2 =20.9N·m
重力單位T 1 = 1.57 0.9 2 =2.13kgf·m

四個千斤頂的分佈路線是一樣的

SI單位Tt=T 1 ×4=83.5N·m

重力單位Tt=T 1 ×4=8.52kgf·m

2.千斤頂最大容許輸入軸扭矩的探討

此次的連動模式沒有串聯兩個以上的千斤頂,因此無需研究。

3.驅動源所需容量Pt

SI單位Pt= 83.5 x 180 9550 =1.57kW
重力單位Pt= 8.52×180 974 =1.57kW

此外,輸入轉速為 180 r/min。

1800 180 = 10

基於上述考慮,我們選擇2.2kW椿本GMTR221-42L10B附齒輪減速電機。
詳情請參閱椿本小型齒輪馬達產品目錄。

B.1. 變速箱的輸入轉速為 180 r/min。
千斤頂所需的輸入扭力為 15.4N・m {1.57kgf・m }

1-1.千斤頂側左右的變速箱選擇清除2臺千斤頂的扭矩
20.9×2 0.9 =46.4N・m 2.13×2 0.9 =5.11kgf・m
的變速箱ED4M。

(但是,請註意變速箱的旋轉方向。)

1-2.齒輪減速電機側的變速箱用於四個千斤頂,因此扭矩
20.9×4 0.9 2 = 103N・m 2.13×4 0.9 2 = 8.69kgf・m
選擇符合此要求的變速箱 ED6M。

千斤頂變速箱

  • 左側:ED4M1-LR-O-Y
  • 右側:ED4M1-LR-Y

齒輪減速電機側齒輪箱

  • ED6M 1-LR-Y

(詳情請參閱椿本MD齒輪箱產品目錄)

B.2.請依設備狀況選擇各種聯軸器。
(詳情請參閱椿本聯軸器目錄)

作為研究方法

2-1千斤頂至齒輪箱間,請從千斤頂所需輸入扭矩16.9N・m{1.73kg・fm}、千斤頂輸入軸徑 (JWB050USH為Φ20)、齒輪箱軸直徑 (ED4M為Φ19) 中選擇。

所需數量為2×2×2=8個。

2-2變速箱之間為2臺千斤頂的扭矩

20.9×2 0.9 = 50.1N・m  2.13×2 0.9 = 5.11kgf・m

請同時選擇千斤頂側變速箱軸直徑(ED4M 為 Φ19)和齒輪減速電機側變速箱軸直徑(ED6M 為 Φ25)。

所需數量為2×2=4。

2-3 變速箱和齒輪減速電機之間的扭力相當於四個千斤頂的扭力。

20.9×4 0.92 = 85.2N・m  2.13×4 0.92 = 8.69kgf・m

請同時選擇變速箱軸徑(ED6M 型號為 Φ25)和齒輪減速電機輸出軸直徑(GMTR221-42L10B 型號為 Φ42)。需要兩個。