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コンベア駆動トルクについて
- コンベアの駆動トルクについて説明します。
- 1/300の減速機の出力トルクや歯数、許容トルクについて解説します。
- 減速機の許容トルクを計算する方法について説明します。
- 機械設計
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質問主の使用機器が検索で当たった！？ http://www.makishinko.co.jp/pdf-manual/B93-B122_H.pdf サイト窓口からは要登録。 マキシンコー 2段ウォーム減速機（10時間連続定格） 型番：155 減速比： 300 回転数： 1500rpm 入力容量： 2.41kW 出力トルク：2330N･m 効率 ：50.6％ ※出力トルクは表値以下で使用してください ※使用条件は均一荷重・10 時間／日（サービスファクターSf＝1）を設定しています。 ※効率は定格負荷で運転した時の値です ＞減速機の許容トルク 出力トルク：2330N･mの通り。減速機の固有能力だから、繋ぐ相手が何であっても掛け算割り算しない。 繋ぐ相手の事情＝コンベアの許容トルクは 2330ｘ（40/20）＝4660N･m に設計されているかもしれないが、何とも言えない。 『均一荷重・10 時間／日』を超えた不均一突発荷重が少しぐらいあっても故障にはならないはず。しかし4660N･mまでOKか不明だし、いすれにしろ保証外。 ウオームなので特に停止時の突発荷重はギアが傷つくおそれあり。
質問の回答としては他の方々と同様に、「ギヤ効率100％なら提示の通りで す」となります。許容トルクの考え方について記述させていただきます。 チェーン伝動のようですので、実際の効率は95～98％位でしょうか。 設計トルクは寿命を考慮して、これに安全率を乗じます。 許容トルクは減速機内の最弱部品の強度で決まります。したがって、寿命等 まで考えた許容値を選ぶのが適切だと考えます。 ＞1/300の減速機の出力トルクが2330N.m 出力トルクとは減速機の定格トルクあるいは許容トルクでしょうか？ 市販減速機の許容トルクは通常最大発生トルク以上に設定するので、一般的に は許容トルク＞定格トルクになります。チェーンとスプロケットの設計ならば カタログ上の許容値を選べばよいと思われますが、寿命の要求度によりその レベルが変わるので注意が必要です。チェーンメーカーのカタログにその設計 手順が記されていますので、参照されるとよいでしょう。
P=T*N/9549・・・この公式は良く理解し記憶しなさいと後輩には常に言います (2330*(1500/300)/9549)/1.5→仮に1.5Kw50Hz時には、約81%の効率となるかも 先の公式からT*Nの比が変わらないことが判る。つまりトルクは倍になって正解 これは基本中の基本である。まぁ設計以外では知らない方も多いかも知れない おっと更に伝動チェーンの効率も85％位みるが、先の回答者もいうように100％ とした場合に限っては、丁度２倍となる計算結果になると言っているのです
>「許容トルク」という表現が適切であるかが変化すると思います。 本件での「許容トルク」とは正確には何処のトルクになるかと言えば コンベア側入力軸の許容トルク つまり、コンベア入力軸の許容トルクが4660N･m以上必要 と、なりますね もし、コンベア入力軸許容トルクがそれ以下であったなら コンベア入力軸が壊れる可能性が大きくなる ＜必ずしも直ちに壊れるわけでもない 恐らく、質問者さんの聞きたい事はそうではなくて ギア減速後の「出力可能トルク」はいくらになるのか？ であると思う
伝達効率を考えないで、100％とした時は、以下のように考えましょう。 回転数が1/2になったら、トルクは2倍になるように、反比例の関係になります。 回転アクチュエータ ⇒ 減速機の仕様 ⇒ スプロケットの仕様 減速機側20Ｔ、コンベア側40Ｔ 減速比：1/300 スプロケットでの減速は1/2 トルク：2330N･m×1/300 出力トルク：2330N･m コンベアのトルク：2330N･m×2 が、各関係式＆表となります。 回転の動力計算は、回転数×トルク×定数＝動力となります。 伝達効率を考慮しなかったら、動力が一定なので、減速しますとトルクが上がり、 増速しますとトルクが下がる、反比例の計算式となります。 これが、基本です。 細かいことですが、貴殿の記述の ＊ 1/300の減速機の出力トルクが2330N.m や ＊ 2330ｘ（40/20）＝4660N.m で良いでしょうか の 単位記述である N.m が気になります。 直線でも回転でも、結局は 力[N]×距離[m]×定数が動力計算式なので [N]×[m]＝N･mと省略された記述が、正確な記述です。 蛇足追記１です。 アドバイス内容の スプロケットの仕様 減速機側20Ｔ、コンベア側40Ｔ は、 http://www.geocities.jp/jitensha_tanken/gear.ratio.html の ギア比 計算器（Ａ） 注記にもあるように、 （注） ＴはTooth（歯の単数形）または Teeth（歯の複数形）の頭文字で、歯数を表す記号 として使われる。 ローマ字のＴ（ティー）は、漢字の丁（ちょう）の字に似ているので、例えば ３２丁（ちょう）と呼ぶこともある。 での記述です。 蛇足追記２です。 アドバイス内容の URL 動力計算式 でも記述されていますが、 動力とは仕事をする能力で、一般にはキロワット（Ｐ）と馬力（ＰＳ）で表わします。 １０００Nの重量のものを１秒間(sec)に１mの割合で動かす能力を１キロワットと言います。 キロワット(Ｐ)＝力(Ｆ)N×速度(Ｖ)m/sec÷1000N･m/sec＝Ｆ×Ｖ÷1000 となっています。 ≪直線運動の場合ですが、≫ そして、 動力とトルクの関係 ≪回転運動の場合≫ にて、トルクは回転速度あるいは 時間に関係ありません。(主語がトルクですからね、) 動力は回転の半径Ｒと回転数Ｎとによって決まる速度に関係があります。(主語が動力) キロワットとトルクの関係式；キロワット(Ｐ)＝2π×Ｔ×Ｎ÷1000×60＝Ｔ×Ｎ÷9550 <キロワット(Ｐ)；動力､Ｔ；トルク[N･m]､Ｎ；回転数[rpm又はr/min]> <Ｎ；回転数のＮはニュートンではない、rpmは回転/mimの略でr/min、minは分の英語表記> となっていますが、これは、同じ内容です。(直線運動式と回転運動式は同じの意味) 回転運動の場合の計算式は、動力(Ｐ)[KW]＝2π×Ｔ[N･m]×Ｎ[rpm]÷1000×60です。 そして、Ｔ[N･m]のトルクは、力(Ｆ)N×半径又は腕の長さ(Ｒ)mなので、 Ｐ[KW]＝2π×(Ｆ[N]×Ｒ[m])×Ｎ[rpm]÷1000×60となり、２×π×半径は円周となるので、 Ｐ[KW]＝Ｆ[N]×(2π×Ｒ[m])×Ｎ[rpm]÷1000×60＝Ｆ[N]×(円周[m])×Ｎ[rpm]÷1000×60 となり、円周[m]×Ｎ[rpm]は１分間(min)当たり円周の距離を何周するかの速度を示しますし、 円周[m]×Ｎ[rpm]÷60[ses/min]は１秒間(sec)当たり円周の距離を何周するかの速度を示すので、 結局、Ｐ[KW]＝力(Ｆ)N×速度(Ｖ)m/sec÷1000N･m/sec＝Ｆ×Ｖ÷1000となり、 直線運動と回転運動の計算式は、同じ内容となります。 ですから、回転運動で、回転とトルクが反比例の関係になる内容は、直線運動では梃の原理 となります。 梃の原理の他には、“天秤”や“シーソー”、“楔”、等々での記述も同じ内容です。 蛇足追記３です。 伝達効率ですが、アドバイス内容の“各関係式＆表”に記述している駆動モータ等の 回転アクチュエータ本来のトルクは、動力Ｐ[KW]＝Ｔ[N･m]×Ｎ[rpm]÷9550で計算でき、 それに1/300の減速機を付けたトルクが2330N･mであるなら、そのトルク2330N･mは伝達効率を 加味しているかいないかが確認できます。 それによって、コンベアの回転トルクの求め方も、伝達効率を入れるか入れないかが 決まります。(同じ条件で、計算する方がよいので、) 伝達効率に関しては、 http://homepage3.nifty.com/m_sada/mechanic/gear04.html を確認したり、“歯車 伝達効率”や“チェーン 伝達効率”の用語検索をして、 見識を深めてください。
「減速機の出力トルクが2330N.m」この値がどういう意味か次第で、 「許容トルク」という表現が適切であるかが変化すると思います。 単純に、駆動側と従動側のスプロケット歯数比が20/40のとき 駆動側のトルクが、2330 N･mのとき、従動側のトルクが幾らか？ という設問ならば、2330 N･m ｘ（40/20）＝4660 N･mで良さそうです。 （ただし、効率が100%とした場合です）
