シングルステージとマルチステージ遊星ギアボックスの比較と利点

遊星ギアボックスは、その高いトルク密度、コンパクトな設計、優れた負荷分散により、産業オートメーション、ロボット工学、航空宇宙、重機で広く使用されています。さまざまな構成のうち、シングルステージと 多段遊星歯車装置 最も一般的な 2 つのタイプです。

遊星歯車減速機が「最高の中の最高」であるとすれば、多段遊星歯車減速機は、その優れたトルク出力能力、広い減速比範囲、スムーズな動作により、遊星歯車減速機ファミリーの中で「最強」となります。

単段遊星歯車装置と多段遊星歯車装置の比較

シングルと比較してみます 多段遊星歯車装置 3つの側面から。

• 伝達比と減速比

単段遊星ギアボックスは通常、3:1 ～ 10:1 の減速比を提供します。この範囲は、高効率で適度な速度低下を必要とするアプリケーションには十分です。

対照的に、 多段遊星歯車装置 単一のハウジング内で複数の遊星セットをカスケード接続することにより、最大 1,000:1 以上のはるかに高い比率を達成できます。各ステージで減速が倍増され、高速入力モーターからの非常に低い出力速度が可能になります。

• サイズ、重量、ガタつき

単段遊星ギアボックスは短く、軽量で、回転慣性が低いため、急速な加速が重要なサーボ駆動のピックアンドプレース システムなどの動的アプリケーションに最適です。また、通常、位置決め精度にとって重要なバックラッシュも低くなります。

多段ギアボックスは、追加のギアセットとキャリアにより長く、より重くなります。最新の製造ではバックラッシュを低く抑えることができますが、ステージが追加されるたびに、累積的な角度誤差が発生する可能性があります。

ただし、高度な多段設計では、剛性を維持し、荷重時のたわみを最小限に抑えるために、クロスローラー ベアリングやプリロードされた遊星ピンが組み込まれることがよくあります。

• トルク容量と負荷分散

どちらの構成も複数の遊星ギアに負荷を分散して耐久性を高めますが、多段ギアボックスは超低速でより高い出力トルクを伝達できるため、押出機、ウインチ、旋回ドライブなどの過酷な作業に適しています。

シングルステージバージョンは、極度の力よりも応答性が重要となる高速、中トルクのシナリオに優れています。

マルチステージ システムの最初のステージは多くの場合最高入力速度を処理し、疲労耐性を考慮して設計する必要がある一方、最終ステージはピーク出力トルクに耐えることに注意してください。

• コストとメンテナンス

単段ギアボックスは、部品点数が少なく、組み立てが簡単なため、製造と保守のコストが低くなります。

マルチステージユニットには、より厳しい公差、より多くの部品、および複雑な潤滑経路が必要となり、初期コストと潜在的なサービスの複雑さの両方が増加します。

多段遊星ギアボックスには大きな利点があります

• より大きなトルク

単段遊星ギアボックスはその構造と速度比によって制限されるため、出力トルクが制限されます。しかし、多段遊星ギアボックスは、直列に接続された 2 段または 3 段の遊星変速機によって段階的なトルク増幅を実現します。たとえば、第 1 ステージで 5:1 の減速比を達成した後、第 2 ステージで 4:1 の減速比を達成することができ、その結果、合計速度比は 20:1 になり、出力トルクは 20 倍増加します。

この高トルクにより耐荷重能力も向上し、多段遊星ギアボックスが鉱山機械、非開削掘削リグ、風力発電などの分野の極端な負荷要求に対応できるようになります。

外部伝動装置なしで高い減速比が得られます。

トランスミッションの用途によっては、大きな減速比を実現するには、単段遊星ギアボックスとウォームギア減速機を直列に接続する必要があることがよくあります。しかし、多段遊星歯車装置を使用すると、この従来の接続方法は不要になります。これは、多段遊星ギアボックスが複数の変速段を統合し、コンパクトなスペースで 20:1 から 100:1 までの高い減速比を可能にし、大きな減速比を必要とする用途のニーズを満たすためです。

• より高い伝送効率と低いエネルギー損失。

ウォームギア減速機と比較して、多段遊星ギアボックスは、2 段のトランスミッションの後でも 94% ～ 96% の全体効率を維持できます。物理学によれば、効率が高いということはエネルギー損失が少ないことを意味します。したがって、多段遊星ギアボックスは運用コストを大幅に削減できます。

• スムーズな動作のための電力配分

遊星歯車装置 動力分配機能を備えており、多段遊星ギアボックスはこの特性を完全に体現しています。多段遊星ギアボックスでは、入力動力が複数の遊星ギアに均等に分散され、単一の歯の負荷、振動、騒音が効果的に低減され、よりスムーズな動作が実現します。

SGRの多段遊星歯車装置の適用事例

SGR の多段遊星ギアボックスは、浸炭および焼入れの精密ギア研削プロセスを経た 20CrMnTi 合金鋼で作られています。歯面は高硬度で耐摩耗性に優れており、全負荷状態でも低バックラッシを維持し、サーボ制御や高精度位置決めの要求に応えます。

SGR の多段遊星ギアボックスは、複数のハイエンド産業シナリオに適用されています。非開削水平方向掘削リグプロジェクトにおいて、SGR の 2 段遊星減速機は、速度比 45:1、出力トルク 280,000 Nm という優れた性能を備え、温度上昇が低い連続運転条件下でも安定して動作し、機械全体の信頼性と建設効率を大幅に向上させます。これはお客様から高い評価を得ており、複雑な地層での効率的な掘削の実現に貢献しています。

要約すると、多段遊星歯車装置は、強力なトルク、効率的な伝達、信頼性の高い構造により、重産業機器の連続運転をサポートします。高品質、高効率、低エネルギー消費を目指す製造トレンドにより、多段遊星ギアボックスは、ますます多くのハイエンド機器で推奨されるトランスミッション ソリューションになりつつあります。

電子メール:export@sgr.com.cn

WhatsApp: 86 188 1807 0282

関連ビデオリンク:https://www.tiktok.com/@gear.reducer/video/7455630850676296991