기술자료
DAEHWA E/M CO.,LTD.
01. 기어헤드의 선정
대부분의 Motor들이 1500~300RPM으로 회전하는데 많은 소형모터들은 기어, 벨트, 체인 등과 조립하고 속도를 감속하여 동력원으로 사용합니다. 200가지 이상의 표준 기어헤드를 ExceM-series Motor와 함께 취부하여 사용할 수 있게 준비되어 있으며 이때 출력토크는 다음과 같이 계산되어집니다.
위와 같이 감속비가 커질수록 비례적으로 기어헤드의 출력토크도 커지게 됩니다. 그러나 실질적인 허용토크는 기어 사이즈와 재료에 의한 기계적 강도를 고려하여 결정되며 이를 최대 허용토크라 합니다. 허용토크내에서 사용하였을 때 기어헤드는 정격수명(오일레스베어링 2,000 시간, 볼베어링 5,000 시간 동안 사용할 수 있고 기계적 강도는 안전을 위해 허용토크에서 여유를 두고 설계되어 있습니다. 실질적으로 부하특성에 따라 부하와 수명이 달라질 수 있으므로 service factor를 감안하여 기어헤드를 선택하십시오.
표1. S.F계수
| Class | 부하조건 | Service Factor | ||
|---|---|---|---|---|
| 5hour/day | 8hour/day | 24hour/day | ||
| A | 일반부하 - 한방향 연속운전시 | 0.8 | 1.0 | 1.5 |
| B | 경부하 - 빈번한 기동/운전, CAM구동 | 1.2 | 1.5 | 2.0 |
| C | 변동부하 - 빈번한 순시 정/역 운전 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
| D | 중(重)부하 - Torque Motor에 의한 빈번한 순시 구속 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
기어헤드의 BEARING
기어헤드에는 기본적으로 오일레스베어링(메탈베어링)과 볼베어링 2가지 타입이 있습니다.
오일레스 베어링은 정격부하내에서 온도조건이 나쁘지 않을 때 사용하고 볼베어링은 내구성을 요할 때 사용합니다.
연속운전하에서 이들 수명은 오일레스베어링은 2,000시간, 볼베어링은 5,000시간 정도입니다.
기어의 효율
Motor에 기어헤드가 직결된 경우 기어효율에 따른 출력 감소를 계산하여야 합니다.
보통 기어는 단수당 10%의 손실을 적용하며 n- 단기어라면 0.9*n으로 계산합니다.
다음 표는 ExceM-series 기어헤드의 단수 및 기어효율을 보여주고 있습니다.
표2. 단수 및 기어의 전달 효율
| 감속기 Type | 2단 | 3단 | 4단 | 5단 | 기어의 단 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.81 | 0.73 | 0.66 | 0.59 | 전달효율 | |
| E6H□□M, B | 3~18 | 20~36 | 50~180 | 감속비율 | |
| E7H□□M, B | 3~18 | 20~36 | 50~180 | ||
| E8H□□M, B | 3~18 | 20~36 | 50~180 | ||
| E9H□□M, B | 3~18 | 20~36 | 50~180 | ||
| E9V□□M, B | 3~9 | 12.5~20 | 25~60 | 75~180 |
OVERHUNG 하중과 thrust 하중
- 감속기 출력축에서 체인, 벨트, 치차 등 동력전달기구를 사용할 경우 OVERHUNG 하중이 걸리게 되는데 이는 감속기에 직접적인 부하로 작용하여 | 감속기 수명에 영향을 줍니다.
OVERHUNG 하중은 다음 식으로 구할 수 있습니다.
표3
| 구동방법 | 하중계수 K |
|---|---|
| 체인, 스프라켓 | 1 |
| 치차 | 1.25 |
| V벨트 | 1.5 |
| Plate 벨트 | 2.5 |
다음표는 기어헤드에 가해지는 Overthung 하중 (축의 수직 위 · 아래 방향으로 가해지는 하중)의 위치, 순간 최대 허용부하, thrust 하중(축방향으로 가해지는 하중)등을 보여주고 있습니다. 가능한 장시간 너무 큰 부하를 인가하지 마시고 연결하는 부하를 최대한 가까이 위치해 주시기 바랍니다.
표4
| 기종명 | 감속비 | 최대허용 Torcue(Ks-cs) |
허용 OVERHANG 하중 (Ks-cs) |
허용 THRUST하중 (Ks-cs) |
|---|---|---|---|---|
| E6HD□M(B) | 3~18 | 1~6 | 6 | 3 |
| 20~200 | 6~30 | 15 | ||
| E7HK□M(B) | 3~18 | 3~18 | 10 | 4 |
| 20~200 | 20~50 | 20 | ||
| E8HK□M(B) | 3~18 | 2~25 | 12 | 5 |
| 20~200 | 30~80 | 24 | ||
| E9HK□M(B) | 3~18 | 4~40 | 30 | 10 |
| 20~200 | 40~100 | 37 | ||
| ESVK□B E9SWK□B |
3~10 | 8~40 | 45 | 15 |
| 12.5~20 | 40~80 | 52 | ||
| 25~200 | 50~200 | 60 | ||
| E9UK□B | 3~200 | 18~300 | 55 |
※ 주의: Metal 베어링 타입의 제품은 허용 OVERHUNG 하중을 위 표의 70% 이하에서 사용하여 주십시오.
MOTOR와 기어헤드의 조합
Motor 치절부에 기어헤드 조립시 기어헤드를 좌우로 돌려 기어와 치절부가 강하게 충돌하지 않도록 조심하여 조립하십시오.
너무 큰 힘으로 조립하면 치절부와 기어가 손상되어 수명단축 및 소음의 원인이 됩니다.
조립볼트
Motor와 기어헤드 또는 중간 감속기와 조립시 다음 표의 볼트를 사용하십시오.
표5
| 감속기 | 중간감속기 | |||
|---|---|---|---|---|
| Type | 감속비 | 볼트 사이즈 | Type | 볼트 사이즈 |
| E6H□□M, B | 3~18 | M4X50 | E6G10D | M4X85 |
| 20~180 | M4X60 | |||
| E7H□□M, B | 3~18 | M5X50 | E7G10D | M4X90 |
| 20~180 | M5X60 | |||
| E8H□□M, B | 3~18 | M5X50 | E8G10D | M5X95 |
| 20~180 | M5X65 | |||
| E9H□□M, B | 3~18 | M6X70 | E9G10D | M6X120 |
| 20~180 | M6X85 | |||
| E9V□□B | 3~180 | M6X95 | E9V10D | M6X140 |
| E9W□□B | 3~180 | M6X25 | - | - |
| E9U□□B | 3~180 | M6X25 | - | - |
요구되는 MOTOR의 용량 계산 (부하토크의 계산)
1. 하중을 감아올리는 경우(Lift)
2. 관성체를 구동하는 경우(Disk wheel)
3. 콘베이어 벨트(Belt Conveyor)
4. 접촉면이 있는 수평이동의 경우
MOTOR와 관성부하
Motor가 관성부하로 회전할 때의 방정식
인덕션 Motor의 토크는 회전속도에 의해 변화합니다.
기동을 시작해서 안정적인 속도에 이를 때까지의 평균토크를 평균 가속토크라 부르고 Motor에 요구되는 토크를 계산할 때 사용됩니다.
GD (kg.com)의 관성부하를 t(sec) 시간동안 tlrpm)까지 가속시킬 때 필요한 평균 가속토크 TA는 다음식에 의해 계산합니다.
부하의 허용 GD2
Brake를 장착하여 사용할 때 GD은 기어 또는 브레이크의 수명에 큰 영향을 미치기 때문에 각 Motor들은 이미 허용 부하토크가 정해져 있습니다. 가능한 다음 표에 표시된 허용값 이상에서 Motor를 사용하지 마십시오.
| Motor Type | Phase | Output(W) | Average Acceleration Torque(kg · cm) | Permited GD2 of Load(kg · cm) | |
|---|---|---|---|---|---|
| 50Hz | 60Hz | ||||
| E6R6PBLE | 1 | 6 | 0.6 | 0.6 | 0.5 |
| E7R15PBLE | 1 | 15 | 1.2 | 1.2 | 0.5 |
| E8R25PBLE | 1 | 25 | 2.4 | 2.2 | 0.5 |
| E9R40PBLE | 1 | 40 | 4.4 | 4.2 | 1.6 |
| E9R60PBLE | 1 | 60 | 6.5 | 6.3 | 2.6 |
| E9R90PBLE | 1 | 90 | 8.7 | 8.2 | 2.6 |
| E9R40PTLE | 3 | 40 | 6.8 | 5.2 | 1.6 |
| E9R60PTLE | 3 | 60 | 10.5 | 7.8 | 2.6 |
| E9R90PTLE | 3 | 90 | 14.5 | 10.8 | 2.6 |