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EKB-20250728-滑動螺桿傳動效率計算-Sun

created: 2025-07-28 00:16:49modified: 2025-10-21 00:52:42
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機構工程師-孫光復-Sun



A238

114.10.20


114.09.30

減速箱尺寸


114.09.28




1. 鎖緊螺母是標準件

2. 前耳螺距


114.09.26





114.07.28

A238


傳動總效率

90% X 42% = 37.8%

雙層行星減速機效率

95% X 95% = 90%

滑動螺桿效率

Tr12 x P2 雙牙梯形螺桿的傳動效率約為 42%


已知參數

  • 螺紋規格:Tr12 x P2 雙牙

    • 螺桿公稱直徑 d=12 mmd = 12 , mm

    • 螺距 Pitch P=2 mmP = 2 , mm

    • 雙牙 (2-start) → 導程 L=2×2=4 mmL = 2 imes 2 = 4 , mm

  • 螺桿有效牙長:78 mm(影響摩擦距離)

  • 假設螺帽材質為青銅,摩擦係數 μ=0.15mu = 0.15

  • 假設有效螺紋接觸角 ϕ=0∘phi = 0^circ(即未考慮摩擦角度的影響)

    梯形螺桿效率估算公式

    對於不自鎖的梯形螺桿,其效率 ηeta 可估算為:

    η=tan⁡λtan⁡(λ+ϕ)eta = rac{ an lambda}{ an (lambda + phi)}

    其中:

    • λlambda:導程角

    • ϕ=tan⁡−1(μ/cos⁡α)phi = an^{-1}(mu / cos alpha),α 是螺紋半角,對於梯形螺紋,α ≈ 15°


      ① 導程角 λ 計算:

      tan⁡λ=Lπ⋅dm an lambda = rac{L}{pi cdot d_m}

      • 導程 L=4 mmL = 4 , mm

      • 中徑 dm=d−H2≈12−1=11 mmd_m = d - rac{H}{2} approx 12 - 1 = 11 , mm

      tan⁡λ≈4π⋅11=0.1158⇒λ≈tan⁡−1(0.1158)≈6.61∘ an lambda approx rac{4}{pi cdot 11} = 0.1158 Rightarrow lambda approx an^{-1}(0.1158) approx 6.61^circ


      ② 摩擦角 φ 計算:

      ϕ=tan⁡−1(μcos⁡α)=tan⁡−1(0.15cos⁡15∘)≈tan⁡−1(0.155)≈8.8∘phi = an^{-1} left( rac{mu}{cos alpha} ight) = an^{-1} left( rac{0.15}{cos 15^circ} ight) approx an^{-1}(0.155) approx 8.8^circ


      ③ 傳動效率 η:

      η=tan⁡λtan⁡(λ+ϕ)=0.1158tan⁡(6.61+8.8)=0.1158tan⁡(15.41)≈0.11580.2756≈0.42eta = rac{ an lambda}{ an (lambda + phi)} = rac{0.1158}{ an(6.61 + 8.8)} = rac{0.1158}{ an(15.41)} approx rac{0.1158}{0.2756} approx 0.42

結論:

這支 Tr12 x P2 雙牙梯形螺桿的傳動效率約為 42%。