توضیحات
در خانواده گیربکسهای مارپیچ-مخروطی (Helical-Bevel) SEW-Eurodrive، مدل K57 نقطه عطف مهمی در آستانه سایزهای متوسط محسوب میشود. اگر مدل K47 را ورودی سری K بدانیم، K57 با حداکثر گشتاور 600 نیوتنمتر و قطر شافت خروجی 35 میلیمتر، جهشی محسوس در ظرفیت تحمل بار ارائه میدهد. این گیربکس به عنوان پلی میان سایزهای جمعوجور (K37, K47) و سایزهای سنگینتر (K67, K77) طراحی شده است و در کاربردهایی که نیاز به گشتاور متوسط تا بالا با ابعادی هنوز کنترلشده دارند، انتخاب ایدهآلی محسوب میشود. برای اطلاعات کامل درمورد گیربکس بول هلیکال به مقاله آن مراجعه کنید.
در این مقاله، مشخصات فنی دقیق بر اساس منابع معتبر، ضریب f_z برای محاسبه بار شعاعی (جدول تخصصی SEW)، ثابتهای مهندسی منحصربهفرد K57 برای تبدیل بار شعاعی در نقاط مختلف شافت، و حجم روغن در موقعیتهای نصب را بررسی میکنیم.
جهش طراحی: از K47 به K57
مدل K57 در مقایسه با K47 تفاوتهای بنیادین در طراحی دارد. مهمترین تفاوت، جهش در قطر شافت خروجی از 30 میلیمتر به 35 میلیمتر است. این افزایش 5 میلیمتری همراه با افزایش ثابت گشتاور خمشی شافت (c) از 4.72 × 10⁵ به 6.8 × 10⁵ Nmm، نشاندهنده طراحی مستحکمتر برای تحمل گشتاورهای بالاتر و بارهای شعاعی بیشتر است.
| پارامتر | K47 | K57 | تغییر |
|---|---|---|---|
| حداکثر گشتاور خروجی (Ma max) | 400 Nm | 600 Nm | +50% |
| گشتاور خروجی نمونه (موتور 7.5kW) | ~400 Nm | تا 1,200 Nm | تا +200% |
| گستره نسبت تبدیل | 4.64 – 131.87 | 4.69 – 145.14 | گستردهتر |
| قطر شافت خروجی | 30 mm | 35 mm | +5 mm |
| ثابت مهندسی c (گشتاور خمشی) | 4.72 × 10⁵ Nmm | 6.8 × 10⁵ Nmm | +44% |
نکته تخصصی: گشتاور 600 نیوتنمتر مقدار اسمی (Mamax) این سایز است. در نمونه واقعی KH57DT100LS8/4BMG2HR، گشتاور خروجی 660 نیوتنمتر و سرعت خروجی 256 دور بر دقیقه گزارش شده است . در پیکربندی با موتور 7.5 کیلووات (مدل K57 DRN132M4)، گشتاور خروجی تا 1,200 نیوتنمتر نیز قابل دستیابی است .
روانکاری تخصصی؛ حجم روغن بر اساس موقعیت نصب
بر اساس دفترچه راهنمای رسمی SEW-Eurodrive و مستندات فنی، حجم روغن گیربکس K57 به موقعیت نصب و نوع پیکربندی (پایه زمینی یا فلنجی) بستگی دارد .
مدل K..57 (پایه زمینی، شافت توپر)
| موقعیت نصب | حجم روغن (لیتر) |
|---|---|
| M1 (پایه پایین، استاندارد) | 1.10 |
| M2 (پایه پایین، معکوس) | 2.20 |
| M3 (نصب آویز) | 2.20 |
| M4 (عمودی، شافت پایین) | 2.80 |
| M5 (عمودی، شافت بالا) | 2.30 |
| M6 (نصب جانبی) | 2.10 |
مدل KF..57 (فلنجی، شافت توپر)
| موقعیت نصب | حجم روغن (لیتر) |
|---|---|
| M1 | 1.20 |
| M2 | 2.20 |
| M3 | 2.40 |
| M4 | 3.15 |
| M5 | 2.50 |
| M6 | 2.30 |
نکته تخصصی: حجم روغن در نمونه واقعی K57 AM213/215 با موقعیت نصب M1A برابر 1.10 لیتر از نوع CLP 220 (روغن معدنی) گزارش شده است . در موقعیت M4 (نصب عمودی)، حجم روغن به 2.80 – 3.15 لیتر افزایش مییابد که بیش از دو برابر موقعیت M1 است .
ضریب f_z (جدول تخصصی SEW برای محاسبه بار شعاعی)
برای محاسبه بار شعاعی واقعی وارد بر شافت خروجی هنگام استفاده از قطعات انتقال قدرت (چرخدنده، چرخزنجیر، فلکه تسمه و غیره)، SEW-Eurodrive جدول ضریب f_z را ارائه میدهد . این ضرایب بر اساس نوع قطعه و تعداد دندانه تعریف میشوند و در فرمول محاسبه بار شعاعی واقعی به کار میروند:
F_R = (M_d × 2000 / d_0) × f_z
که در آن:
-
F_R= بار شعاعی واقعی بر حسب نیوتن (N) -
M_d= گشتاور خروجی بر حسب نیوتنمتر (Nm) -
d_0= قطر متوسط قطعه انتقال قدرت بر حسب میلیمتر (mm) -
f_z= ضریب قطعه انتقال قدرت (طبق جدول زیر)
جدول ضریب f_z (منبع: مستندات فنی SEW-Eurodrive)
| قطعه انتقال قدرت | شرط تعداد دندانه | ضریب f_z |
|---|---|---|
| چرخدنده ساده یا مارپیچ | ≥ 17 دندانه | 1.0 |
| < 17 دندانه | 1.15 | |
| چرخزنجیر | ≥ 20 دندانه | 1.0 |
| < 20 دندانه | 1.25 | |
| < 13 دندانه | 1.4 | |
| فلکه تسمه V (باریک) | هر تعداد | 1.75 |
| فلکه تسمه تخت | هر تعداد | 2.5 |
| فلکه تسمه دندانهدار (تایمینگ) | هر تعداد | 1.3 |
نکته تخصصی: انتخاب ضریب صحیح f_z تأثیر مستقیمی بر محاسبه بار شعاعی واقعی و در نتیجه عمر مفید بلبرینگها و شافت خروجی دارد. برای مثال، استفاده از تسمه تخت (f_z = 2.5) در مقایسه با چرخزنجیر با 20 دندانه (f_z = 1.0) بار شعاعی را 2.5 برابر افزایش میدهد.
ثابتهای مهندسی K57 (دادههای بسیار تخصصی)
یکی از مهمترین اطلاعات فنی برای مهندسان طراح، ثابتهای تبدیل بار شعاعی گیربکس K57 است. این ثابتها برای محاسبه بار شعاعی مجاز در نقاط مختلف اعمال نیرو روی شافت خروجی (زمانی که نیرو در مرکز شافت اعمال نشود) استفاده میشوند.
بر اساس مستندات رسمی SEW-Eurodrive (کاتالوگ گیربکسهای مارپیچ-مخروطی)، ثابتهای مهندسی برای K57 به شرح زیر است :
| پارامتر | مقدار | واحد | توضیح |
|---|---|---|---|
| a | 169.7 | mm | فاصله مرکز بلبرینگ تا شانه شافت (ثابت گشتاور خمشی بلبرینگ) |
| b | 134.7 | mm | طول شافت از شانه تا انتها (برای نیروهای شعاعی ویژه) |
| c | 6.8 × 10⁵ | Nmm | ثابت گشتاور خمشی شافت (تعیینکننده مقاومت شافت در برابر خمش) |
| f | 31 | mm | فاصله نقطه اعمال نیرو تا شانه شافت (برای فرمول دوم) |
| d (قطر شافت) | 35 | mm | قطر شافت خروجی |
| i | 70 | mm | فاصله بین دو بلبرینگ |
مقایسه با سایر سایزهای سری K
جدول زیر مقادیر ثابتهای مهندسی را برای سایزهای مختلف سری K نشان میدهد :
| سایز | d (قطر شافت) [mm] | i (فاصله بلبرینگ) [mm] | c (ثابت خمشی) [Nmm] | a [mm] | b [mm] | f [mm] |
|---|---|---|---|---|---|---|
| K37 | 25 | 50 | — | — | — | — |
| K47 | 30 | 60 | 4.72 × 10⁵ | — | — | — |
| K57 | 35 | 70 | 6.8 × 10⁵ | 169.7 | 134.7 | 31 |
| K67 | 40 | 80 | 8.25 × 10⁵ | — | — | — |
| K77 | 45 | 90 | 1.53 × 10⁶ | — | — | — |
| K87 | 50 | 100 | 2.16 × 10⁶ | — | — | — |
| K97 | 60 | 120 | 4.49 × 10⁶ | — | — | — |
تحلیل تخصصی: ثابت c (گشتاور خمشی شافت) از K47 به K57 افزایش 44 درصدی دارد (از 4.72 × 10⁵ به 6.8 × 10⁵ Nmm). این جهش همراه با افزایش قطر شافت از 30 به 35 میلیمتر و فاصله بلبرینگها از 60 به 70 میلیمتر، نشاندهنده طراحی کاملاً متفاوت و مستحکمتر در سایز K57 نسبت به سایزهای کوچکتر است.
فرمولهای تبدیل بار شعاعی برای نقاط اعمال نیرو در فواصل مختلف
اگر نقطه اعمال نیرو در مرکز شافت نباشد (یعنی فاصله x از شانه شافت بیشتر از b/2 باشد)، مقدار بار شعاعی مجاز باید با استفاده از فرمولهای زیر محاسبه شود :
F_Rx_b = F_Ra × (c / (d + x)) (بر اساس عمر بلبرینگ)
F_Rx_w = (a × 10³) / (b + x) (بر اساس استحکام شافت، در گشتاور حداکثر)
و F_Rx = کوچکترین مقدار بین F_Rx_b و F_Rx_w
که در آن:
-
F_Ra= بار شعاعی مجاز در مرکز شافت (طبق جداول انتخاب SEW) بر حسب N -
x= فاصله از شانه شافت تا نقطه اعمال نیرو بر حسب میلیمتر (mm) -
a, b, c, d= ثابتهای مهندسی گیربکس (برای K57 در جدول بالا)
توجه: فرمول F_Rx_w (بر اساس استحکام شافت) تنها زمانی معتبر است که گیربکس در حداکثر گشتاور مجاز (T_a max) کار کند .
فرمول پایه محاسبه بار شعاعی واقعی
بار شعاعی واقعی وارد بر شافت خروجی از رابطه زیر محاسبه میشود :
F_R = (M_d × 2000 / d_0) × f_z
که در آن:
-
F_R= بار شعاعی واقعی بر حسب نیوتن (N) -
M_d= گشتاور خروجی بر حسب نیوتنمتر (Nm) -
d_0= قطر متوسط قطعه انتقال قدرت (مانند زنجیر، تسمه) بر حسب میلیمتر (mm) -
f_z= ضریب قطعه انتقال قدرت (طبق جدول در بخش قبلی)
نمونههای واقعی و پیکربندیهای نصب
گیربکس K57 در پیکربندیهای متنوعی عرضه میشود. در زیر نمونههای واقعی ثبتشده آورده شده است:
| مدل | مشخصات کلیدی | منبع |
|---|---|---|
| K57 AM213/215 | گشتاور 300 Nm، نسبت 4.69:1، سرعت خروجی 373 RPM، روغن CLP 220 (1.10 L)، موقعیت M1A | |
| KH57DT100LS8/4BMG2HR | گشتاور 660 Nm، سرعت خروجی 256 RPM، سرعت ورودی 4500 RPM، وزن 31.75 kg | |
| K57AQA190/3 | نسبت 6.57:1، سرعت خروجی 213 RPM، شافت 35 mm، موقعیت M4AB، وزن 43.54 kg، دمای محیط 15- تا 40+ درجه | |
| K57 DRN132M4 (IE3) | توان 7.5 kW، گشتاور تا 1,200 Nm، بازدهی ≥94%، IP55 |
تنوع در پیکربندی نصب:
-
K57: پایه زمینی، شافت توپر (استاندارد)
-
KA57: پایه زمینی، شافت توخالی (کلیددار)
-
KH57: شافت توخالی با حلقه جمعشونده (Shrink Disc)
-
KF57: فلنج B5، شافت توپر
-
KAF57: فلنج B5، شافت توخالی
-
KV57: شافت توخالی با اتصال اسپلاین
توجه ویژه برای نمونه KH57: مدل KH57 (با حلقه جمعشونده) قادر به پذیرش سرعت ورودی تا 4,500 دور بر دقیقه است که آن را برای کاربردهای سروو موتور و سرعت بالا ایدهآل میسازد .
کاهش بار شعاعی در نصب دیواری
بر اساس دفترچه راهنمای رسمی SEW-Eurodrive، برای گیربکسهای سری K در موقعیت نصب M1 با نصب دیواری روی وجه جلویی (wall attachment on the front face)، تنها 50% از مقدار بار شعاعی مجاز F_Ra قابل استفاده است .
نکته تخصصی: اگر گیربکس K57 شما در موقعیت M1 نصب میشود و نیاز به اتصال دیواری دارید، مقدار بار شعاعی محاسبهشده را با نصف مقدار جدول مقایسه کنید.
کاربردهای صنعتی K57
با توجه به گشتاور حداکثر 600-1,200 نیوتنمتر، نسبت تبدیل گسترده تا 145، و طراحی زاویهراست 90 درجه، گیربکس K57 در صنایع زیر کاربرد گسترده دارد:
| صنعت | کاربرد خاص |
|---|---|
| سیستمهای نقاله و جابجایی مواد | نوارنقالههای زنجیری و تسمهای، بالابرهای سطلی سبک تا متوسط |
| صنعت بستهبندی | ماشینآلات بستهبندی افقی و عمودی با نیاز به تغییر مسیر 90 درجه |
| صنایع غذایی و آشامیدنی | میکسرها، همزنها، سیستمهای انتقال بهداشتی (نسخه IP65/IP66) |
| ماشینآلات چاپ و صنایع گرافیک | غلتکهای انتقال کاغذ با دقت بالا |
| تجهیزات اتوماسیون صنعتی | رباتیک صنعتی، موقعیتدهندهها (نسخه KH57 با سرعت ورودی بالا) |
| صنعت خودروسازی | خطوط مونتاژ سبک تا متوسط، سیستمهای تغذیه قطعات |
جمعبندی و توصیه تخصصی
الکتروگیربکس مارپیچ-مخروطی SEW مدل K57 یک راهکار انتقال قدرت استاندارد جهانی برای کاربردهایی است که به زاویه راست 90 درجه، گشتاور متوسط-بالا (600-1,200 Nm) و طراحی مستحکم نیاز دارند. جهش در قطر شافت خروجی (35 mm) و ثابت گشتاور خمشی (6.8 × 10⁵ Nmm) نسبت به سایز K47، این مدل را به انتخابی ایدهآل برای کاربردهای نیمهسنگین صنعتی تبدیل کرده است.
نکات کلیدی منحصربهفرد برای انتخاب K57:
| نکته تخصصی | مقدار / توصیه |
|---|---|
| حداکثر گشتاور خروجی (Mamax) | 600 Nm – در پیکربندیهای خاص تا 1,200 Nm |
| قطر شافت خروجی | 35 mm – افزایش 5 mm نسبت به K47 |
| ثابت مهندسی c | 6.8 × 10⁵ Nmm – افزایش 44% نسبت به K47 |
| ثابت مهندسی a | 169.7 mm |
| ثابت مهندسی b | 134.7 mm |
| ثابت مهندسی f | 31 mm |
| حجم روغن در M1 | 1.10 – 1.20 L (بسته به نسخه) |
| حجم روغن در M4 | 2.80 – 3.15 L (بسته به نسخه) |
| فرمول پایه بار شعاعی | F_R = (M_d × 2000 / d_0) × f_z |
| جدول f_z | استفاده از ضرایب جدول تخصصی SEW (چرخدنده 1.0-1.15، چرخزنجیر 1.0-1.4، تسمه V 1.75، تسمه تخت 2.5) |
| فرمول تبدیل فاصله x | F_Rx_b = F_Ra × (c / (d + x)) و F_Rx_w = (a × 10³) / (b + x) |
| کاهش بار شعاعی در نصب دیواری M1 | فقط 50% از مقدار F_Ra جدول مجاز است |
| نسخه KH57 (سرعت بالا) | سرعت ورودی تا 4,500 RPM – مناسب برای سروو موتورها |
| روغن کاری | CLP 220 (معدنی) یا CLP HC 220 (سنتتیک) – در نمونه واقعی 1.10 L |
تیم فنی رها گیربکس با در اختیار داشتن دانش کامل از برند SEW-Eurodrive و دسترسی به دیتاشیتهای اصلی، آماده ارائه مشاوره تخصصی برای انتخاب دقیق مدل K57 بر اساس توان موتور، نسبت تبدیل، موقعیت نصب، نوع شافت (توپر یا توخالی با حلقه جمعشونده) و محاسبه دقیق بار شعاعی با استفاده از ثابتهای مهندسی و جدول ضرایب f_z است. کارشناسان ما همچنین میتوانند در تأیید سازگاری ابعادی با تجهیزات موجود شما را راهنمایی کنند.
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.