ハイポイド減速機の機械損失についての質問
- ハイポイド減速機の機械損失についての質問です。無負荷時の機械損失が通常よりも大きい場合の原因について知りたいです。
- 3000rpm定格のサーボモータ3kWに5.5kW1/20のハイポイド減速機を接続している際、無負荷時のモータの電流値が設計値よりも高くなるという問題が発生しました。無負荷時の機械損失が通常よりも大きい原因を調査しています。
- ハイポイド減速機を使用している際、無負荷時の機械損失が通常よりも大きいという現象が発生しました。この原因について、詳細を教えていただきたいです。
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ハイポイド減速機の機械損失
ハイポイド減速機の機械損失について質問があります。 3000rpm定格のサーボモータ3kWに5.5kW1/20のハイポイド減速機(最大許容回転数3500rpm)を接続してある負荷を駆動します。ある時、モータの電流値が設計値より高いことが判明し、試しに減速機出力軸から負荷側を開放して無負荷電流を測定した所、3kWのモータで定格の40%の電流が流れていました(モータ実回転数は3000rpm)。減速機入力側のトルクに換算すると、3kW3000rpmのモータ100%定格が9.5Nmですので3.8Nmの損失になります。ちなみに、回転数が低くなると比例してこの値は下がり、モータ回転数０rpm付近では電流10%(減速機入力トルクで約0.9Nm)でした。 今まで経験的には、無負荷時の減速機機械損失は多くても入力定格トルクの10%以下程度と思っていましたが、今回40%程度と大きいので原因を知りたいです。ご教示のほうよろしくお願いいたします。
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サーボモータは定格回転数が3000rpmなら、瞬時最大回転数は4000rpmで すよね。多分、ハイポイド減速機が軽い焼き付き（面が粗い状態）に なっていると想像します。 瞬時最大回転数4000rpmを頻繁に使用したか、減速機の油管理が悪かった、 等々でその様になったのではないでしょうか？ 減速機が、発熱していませんか？
憶測ですが減速機はオイルバス式でしょうか？ ４０％も行くかどうか？ですが 少なくとも 「高速回転になるとオイル攪拌抵抗は無視できなくなる」 と、昔から言われております 有名なのが いにしえの昔のホンダＦ１空冷ドライサンプ式エンジンでしょうか
補足
ご教示ありがとうございます。 オイルバス式？かどうかはちょっとわからないです。ただ、オイル潤滑ではなく、グリース潤滑のようです。 そのため、オイル潤滑に比べて抵抗は大きくなる傾向にはあるようです。 参考にさせていただきます。
電力で計っているからわからないんだと思う 減速機をばらしてあるのなら 入力側から回してみればわかると思いますよ
補足
ご教示ありがとうございます。 残念ながら事情があってモータと減速機ははずせません。ただ、サーボモータなのでモータ電流とモータ出力トルク(減速機入力トルク)はきっちり比例関係にあるので、モータ電流からほぼ正確なトルクが推定できます。減速機をばらして入力側から回してトルクを測るのとほぼ同じと考えてるんですけど･･･？
私の経験上ではハイポイドギヤ機構を用いた場合の機械損失率は３～５％でした。（実用域 150～700Nm/5000～11000rpm） ですので、モーター（フリクションロス等）及び減速機構（ギヤバックラッシュ、プレロード、入出力軸の偏心｛軸受けも含み｝、異物噛み込み等）の 再点検をされてみてはいかがですか？（僭越かもしれませんが・・・）
補足
ご教示ありがとうございます。 超低速で回転させたとき、モータ定格の10%程度の負荷となってることから、モータはほぼ無実と考えています。（でないとサーボモータの出力トルクが回転数に応じてフラットな特性にならない）やはり、減速機が怪しいと思うのですが、ちなみにｈｃさんが経験された機械損失率は、回転数が変わった時にどうだったか(特に低回転の時)はわからないでしょうか？ 結論としてお聞きしたいのは、程度として｢そんなもん？｣なのか｢明らかに異常？｣なのかを知りたいのです。 （｢明らかに異常｣であれば本格的にバラして調査の必要あり） よろしくお願いします。
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