技术资料　直线作动机　动力千斤顶选定

必要条件

使用机械 ..... 台式升降机、舞台升降装置、传送带转线装置等

布局 ..... 联动台数（4台、6台etc）、驱动、联轴器等

最大负荷(W) ..... 负载或工件的材质　N{kgf}

丝杆轴速度(V) ..... 千斤顶的所需速度　m/min

行程 ..... 实际使用行程　mm

丝杆类型 ..... 滚珠丝杆型(JWB)、高导程滚珠丝杆型(JWH)、梯形螺杆型(JWM)

安装形状 ..... 基本型(上提or悬挂、需要止旋or不需要止旋)、滑动螺母类型(上提用or下吊用)

安装方式 ..... 底座固定、轴端U型夹具等・压缩载荷受力时需考虑压曲载重

预期寿命 ..... 千斤顶使用年限(仅就JWB、JWH)

选定次序

1. 计算修正载重Ws

考虑载重物的性质，参照表1的使用系数，计算修正载重Ws。

修正载重 Ws (N{kgf}) = 最大负荷 W (N{kgf})×使用系数 Sf

表1 使用系数 Sf

负载的性质 使用例 使用系数
无冲击的平滑运转
载荷惯性 小		 开闭阀门
传送带转线装置		 1.0～1.3
有轻微冲击的负载
载荷惯性 中		 各种移动设备
各种升降机的升降		 1.3～1.5
有大冲击，震动的负载
载荷惯性 大		 使用台车搬送物品、保持压延滚子不偏移 1.5～3.0

注）上述运行系数为一般参考值，请根据使用条件决定。

2. 计算1台动力千斤顶的载重W

根据1台动力千斤顶的修正载重Ws计算载重W。联动运行时，参考表2的联动系数后进行计算。

1台动力千斤顶的载重 W (N{kgf}) = 修正载重 Ws (N{kgf}) 动力千斤顶的使用台数×联动系数 fd

表2 联动系数 fd

联动台数(台) 2 3 4 5～8
联动系数 0.95 0.9 0.85 0.8

3. 动力千斤顶型号初选

参考「初选要点」初步选定动力千斤顶的型号。

初选要点

  • 1.初选时蜗轮速比可参考丝杆轴速度。判断困难时可以H速比作为选定标准。
  • 2.在使用行程上考虑一定的盈余量来选择行程。
  • 3.根据实际需求选择其他可选项。

4. 压曲/丝杆轴转速的确认

  • 1.考虑压曲容许载重
    压缩载重时，需确认压缩载重在压曲容许载重之内。 (点击此处打开)
    如超过容许值范围，需加大丝杆的尺寸重新计算。
  • 2.容许丝杆轴转速
    滑动螺母运动时，需确保丝杆转速没有超过丝杆轴容许转速。 (点击此处打开)
    如超过容许值范围，需加大丝杆的尺寸重新计算。

5. 所需输入转速的确认

千斤顶的所需输入转速可根据丝杆轴所需速度求得

N = V ℓ ×R

N：输入转速 r/min

V：丝杆轴速度 m/min

ℓ：副导程 m

R：蜗轮速比

6. 所需输入力矩的确认

所需输入力矩的计算。

T = W×ℓ 2×π×R×η + To

T：所需输入扭矩　N・m{kgf･m}

W：升降负载　N{kgf}

ℓ：副导程　m

π：圆周率　3.14

R：蜗轮速比

η：千斤顶的综合效率

To：无负荷空转扭矩　N・m{kgf･m}

  • 注）
    螺丝导程、涡轮速比、综合效率、无负载空转扭矩等请参考各产品的主要参数页面。
    需注意确认螺丝导程的单位。例） 8mm → 0.008m

7. 所需输入容量的确认

SI单位　P = T×N 9550

重力单位　P = T×N 974

T：所需输入扭矩　N・m{kgf･m}

P：所需输入容量　kW

N：输入转速　r/min

8. 悬臂容许荷载的考量

输入轴在连接链轮，齿轮，皮带时，需确认悬臂荷载不能超过悬臂容许荷载。(点击此处打开)

如超过容许值范围，需加大丝杆尺寸重新计算。

9. 确认使用寿命(仅JWB・JWH)

请确认是否满足预期寿命。(点击此处打开)

要延长预期行走的距离，需加大丝杆尺寸重新计算。

※JWM(梯形丝杆类型)的寿命无法计算。

10. 决定可选项

结合使用条件选择可选项

  • ・输出选项・安装可选项
  • ・位置检测选项・输入可选项
  • ・附属品可选项

(参考各产品的图纸库)

11. 决定丝杆的型号

决定动力千斤顶的正式型号。

选定周边器械

选定电机

计算联动时驱动源的所需容量Pt，选定驱动源

1. 计算驱动源的总所需力矩Tt

计算驱动每台千斤顶时的所需力矩T1～4，将其合计后就可得出驱动源的总所需力矩Tt。

[1台千斤顶的所需力矩]

T1～4 = T (齿轮箱效率) 齿轮箱台数

[驱动源的总所需力矩]

Tt = T1 + T2 + T3 + T4

T1～4：靠近各丝杆的驱动源所需力矩　N・m{kgf･m}

T：丝杆本身的所需输入力矩　N・m{kgf・m}

齿轮箱效率：一般设定0.9

Tt：驱动源的总所需力矩　N・m{kgf・m}

4台联动(图1)时，T1～4 = T0.92。

图1

4台联动

2. 确认输入轴容许力矩

丝杆的所需输入力矩需不能超过选定丝杆的输入轴容许力矩。

例）
丝杆的配置为直线型（如图2）时，靠近驱动源的那台丝杆通过输入轴的传递接受到的是2台丝杆的所需输入力矩。
2台的合计力矩不能超过其输入轴容许力矩。

图2

确认输入轴容许力矩

丝杆A的所需力矩TA

丝杆B的所需力矩TB

驱动源的所需力矩Tt = TA + TB < 容许输入轴扭矩

3. 计算驱动源所需容量Pt

根据输入转速N和上述1的总所需力矩Tt，计算驱动源所需容量Pt。

SI单位　Pt = Tt×N 9550

重力单位　Pt = Tt×N 974

Pt：驱动源所需容量　kW

Tt：驱动源的总所需力矩　N・m{kgf･m}

N：丝杆的输入转速　r/min

其他设备的选定

齿轮箱

根据输入转速和容许力矩来选型。

请参考椿本ＭＤ齿轮箱单册商品目录。

联轴器

根据容许力矩和最大轴径来选型。

请参考椿本联轴器单册商品目录

动力千斤顶的选型案例

案例：

4台联动上提升降机（布局如下图，4台联动类型）工厂内常温，轻微粉尘

升降机装置侧装有横撑以防侧向力，底座固定-轴端支撑/固定的安装方式，三相电源220V/60HZ

使用频率 2次动作/小时×8小时/天×300天/年×3年

  • (1)最大负荷：98.0kN{10tf}/4台
  • (2)所需速度：5mm/s(0.3m/min)
  • (3)使用行程：260mm

4台联动类型

4台联动类型

※T1～4请参考上述内容

SI单位
  • 1. 根据最大载重计算修正载重Ws（使用系数SF＝1.3）

    Ws = 98000×1.3 = 127400N

  • 2. 每台丝杆的载重W为
    W = 127400 4×0.85 = 37470N
  • 3. 在比对速度、功率、驱动源等之后可暂定JWB050USH。
  • 4. 使用行程为260mm,考虑一定盈余后行程可设定300mm。因车间内有轻微粉尘，轴端支撑/固定（参考上图布局规划图）后选定可选项，初选型号JWB050USH3JM的产品。
  • 5. 因有压缩载重，按照图表(点击此处打开)及压曲计算公式(点击这里打开)计算压曲容许载重。 (安全系数SF＝4) 详细计算方法请参考该页内容，点击此处打开。
    PCR = 20×104 × 31.32 637(*参考产品尺寸参数) 2 = 473073N
    Sf = 473073 37470 > 4 ... OK
  • 6. 非滑动螺母运动形式不需考虑。
    (如是滑动螺母运动形式，需考虑丝杆轴容许转速。)
  • 7. 所需输入容量P
    (1)N = 0.30 0.010 ×6 = 180r/min
    (2)T = 37470×0.010 2×3.14×6×0.64 + 1.37 = 16.9N・m
    由(1)(2)P = 16.9×180 9550 = 0.32kW

    JWB050USH3の最大許容入力容量は2.2kWですので、P = 0.32kW < 2.2kW
    (如果不匹配，可加大丝杆尺寸或降低丝杆轴的速度重新计算选定。)

  • 8. 没有悬臂荷载可以不予考虑
    (如有悬臂荷载，需要考虑悬臂容许荷载。)
  • 9. JWB寿命的确认

    根据使用频率求得预期行走距离(点击此处打开)

    预期走行距离 = 0.26×2×8×300×10-3×3＝3.74km

    从预期行走距离和载重的交叉点可以找到匹配的丝杆为JWB050。
    ...OK

  • 10. 丝杆的可选项

    有粉尘 ---> 带防尘罩

    轴端形状(顶端夹具) ----> 桌形顶端夹具

    综合上述结果，选定JWB050USH3JM。
{重力单位}
  • 1. 根据最大载重计算修正载重Ws（使用系数SF＝1.3）

    Ws = 10000×1.3 = 13000kgf

  • 2. 每台丝杆的载重W为
    W = 13000 4×0.85 = 3824kgf
  • 3. 在比对速度、功率、驱动源等之后可暂定JWB050USH。
  • 4. 使用行程为260mm,考虑一定盈余后行程可设定300mm。因车间内有轻微粉尘，轴端支撑/固定（参考上图布局规划图）后选定可选项，初选型号JWB050USH3JM的产品。
  • 5. 因有压缩载重，按照图表(点击此处打开)及压曲计算公式(点击这里打开)计算压曲容许载重。 (安全系数SF＝4) 详细计算方法请参考该页内容，点击此处打开。
    PCR = 20×103 × 31.32 637(*参考产品尺寸参数) 2 = 47307kgf
    Sf = 47307 3824 > 4 ... OK
  • 6. 非滑动螺母运动形式不需考虑。
    (如是滑动螺母运动形式，需考虑丝杆轴容许转速。)
  • 7. 所需输入容量P
    (1)N = 0.30 0.010 ×6 = 180r/min
    (2)T = 3824×0.010 2×3.14×6×0.64 + 0.14 = 1.73kgf・m
    由(1)(2)P = 1.73×180 974 = 0.32kW

    JWB050USH3の最大許容入力容量は2.2kWですので、P = 0.32kW < 2.2kW
    (如果不匹配，可加大丝杆尺寸或降低丝杆轴的速度重新计算选定。)

  • 8. 没有悬臂荷载可以不予考虑
    (如有悬臂荷载，需要考虑悬臂容许荷载。)
  • 9. JWB寿命的确认

    根据使用频率求得预期行走距离(点击此处打开)

    预期走行距离 = 0.26×2×8×300×10-3×3＝3.74km

    从预期行走距离和载重的交叉点可以找到匹配的丝杆为JWB050。
    ...OK

  • 10. 丝杆的可选项

    有粉尘 ---> 带防尘罩

    轴端形状(顶端夹具) ----> 桌形顶端夹具

    综合上述结果，选定JWB050USH3JM。

周边设备选定案例

A. 决定驱动源

1. 靠近各丝杆的驱动源所需力矩T1(2.3.4)

SI单位  T1 = 16.9 0.92 = 20.9N・m
重力单位 T1 = 1.57 0.92 = 2.13kgf・m

因四台丝杆的布线相同

SI单位  Tt = T1×4 = 83.5N・m

重力单位 Tt = T1×4 = 8.52kgf・m

2. 检查输入轴最大容许力矩

本案例中的联动，非丝杆2台以上的直线排列所以无需考虑。

3. 驱动源所需容量Pt

SI单位  Pt = 83.5×180 9550 = 1.57kW
重力单位 Pt = 8.52×180 974 = 1.57kW

输入转速为180r/min

1800 180 = 10

综上，可选定GMTR220-42L12B椿本2.2kW带制动齿轮减速机。
详细请参考椿本小型齿轮电机商品目录。

B.1.根据齿轮箱的输入转速为180r/min，千斤顶的所需输入力矩15.4N・m{1.57kgf・m }

1-1.位于丝杆左右侧的齿轮箱，2台千斤顶的力矩
20.9×2 0.9 = 46.4N・m  2.13×2 0.9 = 5.11kgf・m
选定可以达到此要求的ED4M齿轮箱。

(请注意确认齿轮箱的旋转方向。)

1-2.靠近齿轮减速电机的齿轮箱，4台丝杆的所需力矩
20.9×4 0.92 = 103N・m  2.13×4 0.92 = 8.69kgf・m
选定可以达到此要求的ED6M齿轮箱。

位于丝杆边的齿轮箱

  • 左侧：ED4M 1-LR-O-Y
  • 右侧：ED4M 1-LR-Y

靠近齿轮减速电机的齿轮箱

  • ED6M 1-LR-Y

(详细请参考椿本ＭＤ齿轮箱商品目录。)

B.2.根据设备要求选择联轴器
(详细请参考椿本联轴器商品目录。)

可参考下述方法

2-1选择使用于丝杆和齿轮箱之间联轴器时，丝杆轴的所需输入力矩为16.9N・m{1.73kg・fm}，丝杆输入轴的直径为(JWB050USH为Φ20)，齿轮箱的轴直径(ED4M为Φ19)。

所需数量为2×2×2 = 8个。

2-2齿轮箱之间，丝杆2台的力矩为

20.9×2 0.9 = 50.1N・m  2.13×2 0.9 = 5.11kgf・m

连接丝杆的齿轮箱轴直径为(ED4MはΦ19)，连接齿轮减速电机的齿轮箱轴直径为(ED6MはΦ25)。

所需数为2×2= ４个。

2-3齿轮箱和齿轮减速机之间，丝杆４台的力矩为

20.9×4 0.92 = 85.2N・m  2.13×4 0.92 = 8.69kgf・m

齿轮箱轴直径为(ED6MΦ25)，齿轮减速电机输出轴直径为(GMTR220-42L10BΦ42)。所需数为２个。

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