QQ登录

只需一步,快速开始

登录 | 注册 | 找回密码

三维网

 找回密码
 注册

QQ登录

只需一步,快速开始

展开

通知     

查看: 5266|回复: 36
收起左侧

[讨论] 减速机轴断,算不算设计不良?

[复制链接]
发表于 2010-9-1 22:16:04 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国福建厦门

马上注册,结识高手,享用更多资源,轻松玩转三维网社区。

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

x
最近,有一款减速机输出轴断了,我照减速机的参数 P=2.2kw,
5 J, S! I. {2 d- U
( M7 r. H4 d- [8 b* x( l减速器输出 T=860 N.M, n=24 rpm ,减速器输出轴直径Φ40,
; [. w) s- w; u: G7 W: r
- p: I/ d8 q0 B# D取η=0.95  
5 ^; ]8 n  O' p: \' ]7 R2 J
0 V9 g+ b. {" f# W" o1 u根据机械设计手册第二卷  D=A(p/n)^1/37 F$ ]- K' ?3 K

, ]) [) _. w3 ^( Y8 c& ]9 C! K由于输出轴采用42CrMo4  其性能与 40Cr 相近 (A=97),但 抗疲劳等略强8 O1 j, r5 q7 j/ O" G9 }% g
% f1 y4 f! X9 @
故取A=92' y+ p* W1 g8 g; y; o6 ^

& v! m& A5 Z. a1 S3 Y+ g) L算出来的直径依然大于40,加上减速器输出轴都有退刀槽,意味着该减速器输出轴直径取小了
9 X; V" K0 W8 w- D* Q  `$ M
" g/ A4 l( y4 G$ H& Y: P2 E以至于电机满载或过载(在无过载保护的条件下)运行时, 电机未烧毁$ G% g! ^( y2 \1 V

0 `/ x9 ~9 e8 v& R! B/ e减速器输出轴发生断裂,也许以上公式算出来的结构不算十分精确,但至少验证了该直径不满足* v6 `' K' H8 K& |) }6 o2 t

1 r  b0 V6 c; F) w; E# v9 p请问,该种情况是算设计不良,还是说设计刚刚好是热处理工艺或退刀槽加工不良;! w% g2 o8 G( |6 u! L3 `! e
; }" C  {- E9 M, M. W7 {; G- u

  O7 h. G5 f8 p; ]" a: _* h0 X( A另外,生活中之所以较少发生减速器断裂事故,是因为,多数设计者设计时,考虑安全起见,都将功率放大2 p; K$ O  j; U5 q
  C' F  h: Q% {* q- Z3 j6 y# S9 t" P
一号,以至于电机使用效率仅处于80%左右;可是,在一些变载荷,条件恶劣情况下,较难做到不过载
3 D: P5 V& @$ F- }' j
' {( N: C, B" l! U, a(我们平时有过载保护)。
发表于 2010-9-2 09:32:21 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江杭州
本帖最后由 软体动物 于 2010-9-2 09:50 编辑
" T, U0 V' W3 q
6 `2 }7 Y: ?. Q/ W9 o& p. }+ b扭断, 看一下断面, 和断的位置,& v- _6 s6 A+ A  R( t; r
$ r/ @: y+ e7 R5 S
如果是台阶处断, 或退刀槽处,则可能是车床没倒角, 应力集中.
) i9 O6 e* K, L: m1 N
0 M, f% J. Y' f- Q3 `可以改一下退刀槽,为圆弧.不要直角台阶.2 g1 D; }: t$ q8 ~, p# a1 ?; L

% ~/ G4 F, p( _6 D* A* K7 F则加粗轴直径, 3 @! ?% j1 V* g4 E
" H) M+ z4 J* `$ e/ f; w1 A
大约估算了一下!!!( N) \7 m, `. ]4 k

+ ^: M) n$ m4 g" n8 s  }5 j7 [. t你的2.2 KW的电机,  直径40MM的轴, 去掉退刀槽, 最多35不到.7 V& y2 |0 J% a$ K6 {- [& ~
" ?3 f# a, F0 J: v; V
应该是直径不够." g" g' @) e# t: q! [* y

0 e' u. r' S/ A4 j) L. P而且,还要考虑扭力的力距方向, 如果两端都有轴承!!
% ~3 K- s6 R1 ]那轴一般做成 中间粗,两头较细, 因为力距是两边平分!!
/ w, {" X6 r# @0 Q
2 }" }, X' @. R- Y% n; c但如果是一端受力!!
5 m' r3 P& n* Y1 k4 r则极限时, 可能发生, 远离受力的一端为负的-100%, 7 R4 n3 F! ~; k. I) A
而接近受力点的一端 受力 200%的现象!!9 e+ g3 p" D: a$ n

! t  V& }# m1 i6 [9 A, Z7 p1 B# Y% C  M0 Y/ [, p+ k0 |
类似汽车一样, 急转弯时, 则一侧轮子腾空,受力为0, 而另一侧, 并不是受全车100%的力, 4 m" Z4 I% Y- E3 ]& U2 B% P
除了100%货物的力之外, 还要加上全车重力加速度的力.(惯性力) 这个力说不定比全力货物力还要大. 因为要看速度.
/ n* w2 I0 s7 x1 H( L* U; u
. O# m: Y" A9 _6 c1 ?* e+++++++++++++++++++++++++++++++++9 P, _1 x  F6 O+ P0 `- ?
0 X2 w' l, }4 R: B3 S# ]
所以说,楼主,你死算出来的都是静载荷.  也就是高中生算的那些.
: F8 H# \: h7 ~* Y4 |
: O& x0 C# c0 j/ N) ~! @但实际中, 都要考虑动载荷.
5 J) G2 U4 E% D) H+ X1 }4 V4 ?( y; U+ A. p0 R
也就是, 电机瞬间加速, 0.3秒之内, 速度从0 加到额定的速度, Q3 M5 n; W0 l' u: }
8 S# ^7 E+ F3 C- H) k7 ^& i9 p2 j
那这个瞬间, 还是死算的那些扭力吗?!, Y+ s- c: r  L! S: [8 Y: B
: [& i; ?& A9 s& \
这个瞬间, 可能3倍于静载荷也说不定.
$ W8 w9 U+ j# u

+ _: H0 U5 J/ ^6 v( b$ v并且,平时的抗扭强度, 在某些时候,瞬间会演变成抗剪强度, : n2 `# }6 B& V8 n' |/ p+ m  k7 m
# Z* t% y, A" H, R' s- M
发表于 2010-9-2 09:39:20 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江杭州
其实,有些时候设计, 数据是死的!!
0 b# A! E  M+ p5 }5 K  w$ ^* z8 C+ W. [1 C6 s
人是活的, 一些经验更重要!!
$ O; ]/ Z) e! M$ c) F" z4 X0 M; X5 N9 f. e# _$ q/ ~4 d8 ^9 |
一些受力点, 老师傅大约一看,就知道大约要多粗的轴, 远比你死数据算出来要准得多!1
  R8 t3 u# d9 O* E, B/ ^1 L6 @* Z, t2 o. V
如,我们在钻孔时, 不同直径钻不同硬度的孔, 按书上一套一套, 又是直径,又是线速度,又是怎么样!!
8 `+ r+ U* a  q& l
2 Y3 d4 I, d  i& `, ]9 A6 O老师傅一拿到钻头. l3 A" E0 T+ `* S  M/ ?0 c

, |: T8 d$ |: [8 M马上答出, 大约要多少转速.

评分

参与人数 1三维币 +4 收起 理由
天际孤帆 + 4 本帖交流合并奖励。

查看全部评分

发表于 2010-9-2 09:40:12 | 显示全部楼层 来自: 中国河南驻马店
轴的材料和热处理也会影响到轴承的强度。
发表于 2010-9-2 09:44:09 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江杭州
本帖最后由 软体动物 于 2010-9-2 09:45 编辑
9 _- A' L. M; W) ?7 l; U; R& t( ~! o2 e( {% I
一句话:4 T5 Y5 E. M! o7 R8 A1 q) S

$ h4 I& ^) m4 X* Z0 K设计减速箱, 如果轴被扭断!!* {& M( @8 M" D4 C

2 Q, f) N: u9 U: C可以非常肯定地说, 这个设计师 非常地蹩脚.可以说,是非常地门外汉.
发表于 2010-9-2 14:54:54 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏泰州
还要考虑工艺的完善
 楼主| 发表于 2010-9-2 20:08:36 | 显示全部楼层 来自: 中国福建厦门
首先,感谢 软体先生 的回答
. Q9 z6 A# ?5 @/ _  W其次,说明一些问题,如下:
, j2 B" D. l9 H! [, z, U$ m7 e
# T/ p& z/ d7 v+ l1、这款减速机是德国非常知名的牌子(由于我还在私下调查计算阶段,没有完全清楚真相前,
, E9 P5 X% b; o/ L' J- b; L# W暂不公布品牌,以免因为草率武断对其造成负面影响) 。
* s% P8 f, \+ {2 }* F6 h
, r9 ~3 P3 J2 V2 v# h# T6 o2、该款减速机工作的载荷比较平稳,工作主轴转速仅15转,无冲击;唯一特殊的是,零下10度。( A9 E' p/ f4 r$ I% l- {
4 }/ j6 T. ]4 G2 I+ w& K2 y' F
3、我的计算是在电机满载条件,不存在冲击的情况下算出来的直径,已经比 厂商实际的减速机输出轴大;
5 n; e3 N( B$ P$ e
- W8 j3 B- g! L正如你所说,当电机瞬间加速,在负载转动惯量 J 一定的情况下, T= J *Δw/Δt , 加速时间越小,
" ~5 x8 W  l2 y  ^0 C5 K. K- }" x5 F  p
对传动轴产生的扭力矩T越大;那么,意味着,该款减速器输出轴直径,取的太小了,抑或是工艺因素?
发表于 2010-9-6 11:34:30 | 显示全部楼层 来自: 中国重庆
本帖最后由 lussssssssss 于 2010-9-6 11:43 编辑
3 Y4 r1 ^$ q5 Z5 \
0 D, W+ }0 O/ o- t8 S  f计算好像足够。' c7 i6 `: v5 a# j

8 [9 b  X: f* i: z% E* h: ]8 L+ S最好把断面及断轴对接后情况拍下高清照放网上来看。* U. }& l# x' j. G+ @) R& E
要么请专业人员分析下断裂原因。* x2 R) H. @8 S$ _- v: \

# h4 k2 f  M  h. b4 K! P9 i: ^你图轴、装配图,热处理状况也没有
发表于 2010-9-6 11:36:05 | 显示全部楼层 来自: 中国重庆
一句话:9 P8 o% ~3 c8 \) F; ^+ @' D

- ^9 j! K/ Y2 r5 E" c3 @$ R设计减速箱, 如果轴被扭断!!
1 F! A3 u# q4 Z; A. s" d) ]
7 A7 [0 Z7 [+ c' s可以非常肯定地说, 这个设计师 非常地蹩脚.可以说,是非常地门外汉.3 O5 q5 _* G: _: d
软体动物 发表于 2010-9-2 09:44 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
# v" m3 h) d  t$ o% F+ E3 @
! r7 u4 G' _( P8 R1 p5 U; U
% E# k- p  X+ G+ X2 [+ }* v4 \
可以肯定的说,你搞机械是个外行。
发表于 2010-9-6 19:07:15 | 显示全部楼层 来自: 中国山东滨州
本帖最后由 wakang 于 2010-9-9 13:20 编辑 2 H4 T  c: T9 O7 A; X
安全系数取得多少啊7 N8 K3 q$ n8 o" a
meizhou 发表于 2010-9-6 19:03 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

. b4 E9 `- v" c% r% s1 O1# xiaoqh119 " W; a3 r# h% F: [
轴径 小  40crmo 淬硬性比40cr好
发表于 2010-9-7 13:38:27 | 显示全部楼层 来自: 中国河南郑州
40的轴2.2kw会断?7 K1 O# n4 \' [+ f( p* b3 ?/ P
你最好发图片,  感觉你那是木头轴
发表于 2010-9-7 14:56:11 | 显示全部楼层 来自: 中国四川成都
发个断轴的断面图上来看看,可根据断面的情况,分析断轴的原因。
发表于 2010-9-8 07:26:50 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏南京
13# z1x2h3 0 g6 z4 J5 P1 q4 o
可以这么说,80%的责任是设计者的。
发表于 2010-9-8 09:55:04 | 显示全部楼层 来自: 中国重庆
13# z1x2h3  
: N  g$ K5 x+ @  G2 z9 ^可以这么说,80%的责任是设计者的。1 S  t1 r+ v, [' _7 K
jrzys1688 发表于 2010-9-8 07:26 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

6 f7 ~% ?0 T2 ^$ _( n; n1 r" S7 }( @* V* Z

) w* ~& D) Z  n' z% z0 o你能不能帮忙算一下?看看要多粗的轴?最好画张图,光杆也行,技术要求等符号注意标起。. N( H# A3 ^' E1 r7 d2 Q
/ i' s  [. T! s  F- R4 g
让大家学习下你这位大侠的杰作
发表于 2010-9-8 09:56:11 | 显示全部楼层 来自: 中国重庆
我用的轴受6000N.m,还带冲击的,比那也粗不了多少+ k! y  O) N! I9 e' W
十多年了,还很好
发表于 2010-9-8 10:23:44 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏苏州
99%的责任是设计者的。
发表于 2010-9-8 11:18:40 | 显示全部楼层 来自: 中国河南焦作
你们安装时如果减速器轴和电机轴的同轴度超差,会出问题的。当有转角误差时,减速机轴会因疲劳破坏而断裂,即使当时轴的工作应力较低时也会断裂。

评分

参与人数 1三维币 +2 收起 理由
天际孤帆 + 2 鼓励交流

查看全部评分

发表于 2010-9-8 15:57:12 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏苏州
本帖最后由 ok22ko 于 2010-9-8 16:03 编辑 ) d6 Y3 Q7 f- G- ~- Y

  e2 X& k6 P6 F+ z有没有热处理,,,
% U2 m. F5 l4 ]8 r
1 S; w' V1 M. u4 x5 X=================
! Q! h' r- t4 n; M# a补充一下,加工的时候,用的是棒料还是锻件
( g9 `9 V" s$ K; ]1 B. u3 n5 M3 T
还有就是,退刀槽有没有做1 Z- t! R, ]1 ^# p. L4 w

* j' C- W5 B$ A5 j  ]1 g% F- m9 t# H" ~3 W0 \; L! ^
至于为什么我会提这样的问题,因为我们给宝钢项目中,也遇到过一次减速机输入轴断裂的事情,当时图纸是SMS的,人家设计的应该是没问题
# \; o# `( l0 ?1 s/ b$ v  }
7 c9 d' s# F# i输入轴直径好像也就ø40吧,,具体尺寸忘记了,反正不怎么大,: [. }& ]4 x' X. ]: Y- _

  ]. o$ x. e) y: l; m3 ]我们是外协给别的厂家做的,结果断了,, ?; ]( H& @; Y! g; p+ o

' a0 T1 M* C% a: v问题分析出来,原来人家居然拿棒料,40Cr,
7 E; c7 m- h8 k. ~! O0 C* t4 F1 e' p5 I  i: _6 b- v6 s8 G
后来我们自己做了一根,材料换成42CrMo,锻件,用到现在还很好

评分

参与人数 1三维币 +2 收起 理由
天际孤帆 + 2 鼓励交流

查看全部评分

发表于 2010-9-8 16:54:43 | 显示全部楼层 来自: 中国重庆
有没有热处理,,,3 P& y5 e% j7 {# U0 y

8 A8 u% b  F  P4 a4 w2 m, p=================
" ^: u3 k* l0 y+ k/ c补充一下,加工的时候,用的是棒料还是锻件
. u' {' a( d& B! C* j
% o, o1 z5 f7 @1 t5 {$ u还有就是,退刀槽有没有做' N" r( W0 O  m+ S9 O& l1 h2 M
2 k" p) D) E9 c0 y2 J6 `
9 r5 E+ Y3 @' r7 y
至于为什么我会提这样的问题,因为我们给宝钢项目中,也遇到过一次减速机输入轴断裂的事情, ...
" ^0 |# h" H% P$ Rok22ko 发表于 2010-9-8 15:57 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

: D, N4 ?) m; l. B- s! u2 J) z! X) D1 X9 M  {+ [  o
实话实说,这个论坛有一点很不好:
( e; k6 I% x! ~+ u2 u
6 ^1 a2 K6 o- `3 r3 U; {3 K很多外行充大爷,说话还牛X的很,球都不懂,直接说是XX问题。/ \, @; R/ X/ {6 K/ T( e- M* Y

! L% P! D5 f* A$ [( f6 |2 @8 G: W如果你能说个1234,即使错了,也让人信服你是搞这行的呀。- O: s" Z+ F8 ]* D/ i9 }: h

( h  @$ K+ g2 @' _: s4 Z我在其它论坛就很少碰到这样的人。
发表于 2010-9-8 18:28:10 | 显示全部楼层 来自: 中国河北保定
弱弱的想问一下,轴在运转时的同轴度如何,同轴度不好,可能动平衡不好,产生振动,然后会产生裂纹等 。

评分

参与人数 1三维币 +2 收起 理由
天际孤帆 + 2 鼓励交流

查看全部评分

发表于 2010-9-8 20:24:54 | 显示全部楼层 来自: 中国湖南长沙
不同的热处理,加工及强化工艺,所导致的结构超载能力差别可达到好几倍,再就是千万不要用中国的各种经验参数/安全系数去评价欧美的结构件强度----差别大得了,个中原因,老师傅差不多都知道的

评分

参与人数 1三维币 +2 收起 理由
天际孤帆 + 2 鼓励交流

查看全部评分

发表于 2010-9-8 20:29:53 | 显示全部楼层 来自: 中国黑龙江佳木斯
1、学习外国的产品最重要的是搞明白材料的材质,实际上我们设计、加工水平很不错了,材质才是大问题。
" k2 s# l# Q5 q& y3 R3 u2、如果利用我国材料应该严格按我国的国家标准进行设计,因为他适合我国国情。$ h6 h# O1 `9 T, p6 c
3、我们设计院翻版外国设备绝不拘泥外形而是着眼于功能设计。
+ s# y& S1 U6 W: w6 v以上仅供参考。

评分

参与人数 1三维币 +2 收起 理由
天际孤帆 + 2 鼓励交流

查看全部评分

 楼主| 发表于 2010-9-8 20:51:02 | 显示全部楼层 来自: 中国山东淄博
计算好像足够。6 f1 b' `1 K' ?4 E' _$ B. L1 A

0 b+ Z. b$ v1 V' D最好把断面及断轴对接后情况拍下高清照放网上来看。& ^# k! \( L) M  q$ ~
要么请专业人员分析下断裂原因。. l' I) b- a5 U$ L* e# D' {
" T- _4 D1 I9 `8 V4 s# i
你图轴、装配图,热处理状况也没有
% ]3 m5 Q% f  z2 J% B  X6 tlussssssssss 发表于 2010-9-6 11:34 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
/ l% h5 k& i, `  ^; v

' X5 i5 d/ a+ ~* O请问你是怎么计算的,怎么就够呢?
  K3 F# ?( H& f  ^' i, Y
3 S, f* p6 M% Q7 [. f7 q照片,恐怕不行。我们公司很保密,而且,我签了竞业协议(我们产品全国一流,世界争份额)
 楼主| 发表于 2010-9-8 20:52:44 | 显示全部楼层 来自: 中国山东淄博
安全系数取得多少啊
9 V" k5 G5 V  D' ]+ Y5 O7 fmeizhou 发表于 2010-9-6 19:03 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
: o9 p# k( [5 o& j9 g. I: B
3 v! Y5 Z6 ]8 C! h+ `4 |
使用频率不高,每天约8小时
+ a  H+ q' R0 f, ^3 H" M& F: L# J) q- p5 w/ L' |
安全系数取 0.95; F% L  k/ `( |$ T9 |( p
; N+ J! S" b, h6 f0 }* p0 Y
8 A# a8 b4 L3 S9 v
最关键的是,已经使用了十几二十套,唯独这一套出问题
 楼主| 发表于 2010-9-8 20:56:28 | 显示全部楼层 来自: 中国山东淄博
40的轴2.2kw会断?
& n) ^1 R% n2 }3 H+ x& A你最好发图片,  感觉你那是木头轴
3 ?, @1 M) i+ g# B8 K: swwll13 发表于 2010-9-7 13:38 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

$ A$ a1 E. X& T) Z, C% W% p8 K
, d5 e9 w6 }. t* [9 K  Y兄弟,你这句话从技术角度来说,有语病6 y0 j6 Y$ J  r( P. G+ m1 F2 H

0 T* L. @- c  _% m" s% u! r, b5 }T=9550*P/n
/ C% i# Z& ^' c4 p9 Z6 d: D6 h
: g# k! P- d5 B9 `, G, g2 D转速低,扭矩大
  j1 Z8 u# N! O8 o: B0 v2 M
' G1 E. k3 ~- e- i- N! @! b" w理论上,给我一个2.2KW的电机,可以扭断你400的轴
发表回复
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则


Licensed Copyright © 2016-2020 http://www.3dportal.cn/ All Rights Reserved 京 ICP备13008828号

小黑屋|手机版|Archiver|三维网 ( 京ICP备2023026364号-1 )

快速回复 返回顶部 返回列表