当旋转阻尼器扭矩不足时如何通过齿轮放大扭矩

Rotary damper torque calculation method when used in combination with segment gears is published!

由于其外形纤薄,连续旋转型阻尼器非常适合安装空间较小的盖子,例如电子钢琴盖。然而,连续旋转型阻尼器由于其仅通过搅动粘性物质的简单结构,与一般有限角度型阻尼器相比,其扭矩较低,这是其缺点之一。因此,有时会通过加入齿轮来放大扭矩,以实现更强的阻尼效果。对于水平关闭的盖子,由于结构原因,通常会安装扇形齿轮,但旋转阻尼器的扭矩计算方法比自由落体情况更为复杂。

在本文中,我们将通过示例,详细说明当连续旋转型阻尼器装配在扇形齿轮上以放大扭矩时的扭矩计算方法。

用于水平关闭小型箱盖的旋转阻尼器扭矩计算示例

Calculation example of continuous rotation rotary damper combined with gear train

当使用 230 mm 宽 × 60 mm 长 × 10 mm 厚的聚甲醛板作为盖子时的扭矩计算方法
(POM | 聚甲醛比重 = 1.42 g/cm³)

本次计算使用的小型箱盖安装空间有限,无法安装有限角度型阻尼器,因此采用连续旋转型阻尼器。我们以TOK连续旋转型阻尼器中外形最薄的TD88为基础,计算并确认TD88是否适用于该盖子,同时考虑扇形齿轮的规格。

盖子的重量W计算如下:
W = (230 × 60 × 10) / 1000 × 1.42 = 195.96 [g] = 0.19596 [kg]

从旋转中心到盖子重心的距离 L 约为盖子长度 ℓ 的一半:
L = ℓ / 2 = 60 [mm] / 2 = 30 [mm]

盖子阻尼所需扭矩T1为:
T1 = W × g × L = 0.19596 [kg] × 9.8 [m/s²] × 30 [mm] = 57.61 [mN·m]

TD88在30 [min⁻¹]下的最大扭矩为40 [mN·m],小于T1,因此需要通过齿轮传动来增加扭矩。

TD88的齿轮规格:模数m = 0.8,齿数Z2 = 11

要使扭矩加倍,齿数必须加倍:
齿数Z1 = 22

由此可知,通过在盖子上加入22齿的扇形齿轮,即可使用TD88。

另外,TD88对应于盖子所需扭矩T1的扭矩T2可按以下公式计算:
T2 = Z2 / Z1 × T1 = 11 / 22 × 57.61 ≒ 28.8 [mN·m]

换句话说,接近T2的产品可以选择额定扭矩为30 [mN·m]的 “TD88L1-300”。

当旋转阻尼器扭矩不足时通过齿轮放大扭矩的方法概要

在本次计算中,速度比为2:1,因为扭矩是阻尼器扭矩的两倍。
TD88L1-300在转速30 min⁻¹时产生30 mN·m的扭矩,因此此时盖子的平均关闭速度为该速度的一半,即15 min⁻¹。
如果这一速度过慢,则较低扭矩的TD88L1-200可能比TD88L1-300更为合适。

在本案例中,我们能够应用TD88,但如果TD88的扭矩仍不足,可以考虑使用其他连续旋转型阻尼器,例如TD58或TD62。
本文所述的连续旋转型阻尼器结合扇形齿轮的扭矩计算方法,只需在自动扭矩计算页面输入数值即可完成计算。希望能对您有所帮助。
TOK旋转阻尼器网站还提供了其他类型旋转阻尼器的扭矩计算方法,欢迎一并查阅。

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