減速機的使用特點
通常齒輪箱是一些齒輪的組合,其本身并無動力,所以還需要透過驅(qū)動組件來傳動它。所謂驅(qū)動組件,可以是電動機(馬達)、蒸汽機、引擎、風(fēng)力、水力等。使用
減速機_的目的包括動力傳遞,或是獲得某一速度,以及獲得較大扭矩。
減速機是一項_普遍的產(chǎn)品,其_主要的功用在于彌補馬達因為功率損耗影響效能,是一個扭矩提升的角色。依產(chǎn)品設(shè)計原理,減速機主要可分成:擺線型減速機、諧波
齒輪減速機、行星式
齒輪減速機,以及蝸桿蝸輪減速機四類。擺線型減速機的特點,是可以明顯發(fā)現(xiàn)減速比高且范圍大,單級傳動的減速比50~200。傳動效率較
蝸輪蝸桿減速機高,隨著減速比的不同,單級傳動的效率為60~70%。他的另一特點,由于是摩擦運動,扭轉(zhuǎn)剛性值較低。
蝸輪蝸桿減速機由輸入蝸桿與輸出蝸輪所構(gòu)成,其特點是傳遞扭矩高,減速比高且范圍大,單級傳動的減速比為5~100;傳動機構(gòu)不屬于同軸的輸入與輸出,應(yīng)用不易,且傳動效率_,不_過60%。
據(jù)了解,負載慣量的不當匹配,是伺服控制不穩(wěn)定的_原因之一。對于大的負載慣量,可以利用減速比的平方反比來調(diào)配_的等效負載慣量,以獲得_的控制響應(yīng)。所以從這個角度來看,減速機為伺服應(yīng)用的控制響應(yīng)的_匹配。
伺服馬達的技術(shù)發(fā)展,從高扭矩密度乃至于高功率密度,使轉(zhuǎn)速的提升高過3000rpm,由于轉(zhuǎn)速的提升,使得伺服馬達的功率密度大幅提升。這意謂著伺服馬達是否需要搭配減速機,其決定因素主要是從應(yīng)用的需求上及成本的考慮來審視。這類機器的缺點在于:由于是屬于偏心、摩擦運動,傳動組件容易耗損,工作壽命較短,且機臺容易發(fā)熱產(chǎn)生溫升,所以容許輸入轉(zhuǎn)速不高,也在2,000rpm以下。
到底什么樣的應(yīng)用需求_搭配減速機?根據(jù)了解,_對負載做移動并要求精密定位時便有此需要。一般像是航空、衛(wèi)星、醫(yī)療、軍事科技、晶圓設(shè)備、機器人等自動化設(shè)備。他們的共同特征在于將負載移動所需的扭矩往往遠_過伺服馬達本身的扭矩容量。而透過減速機來做伺服馬達輸出扭矩的提升,便可有效解決這個問題。
輸出扭矩提升的方式,可采用直接增大伺服馬達的輸出扭矩方式,但這種方式不但_使用昂貴的磁性材料,馬達還要有_壯的結(jié)構(gòu),扭矩的增大正比于控制電流的增大,此時采用比較大的驅(qū)動器,功率電子組件和相關(guān)機電設(shè)備規(guī)格的增大,又會使控制系統(tǒng)的成本大幅增加。
理論上,提升伺服馬達的功率也是輸出扭矩提升的方式,可藉由增加伺服馬達兩倍的速度來使得伺服系統(tǒng)的功率密度提升兩倍,而且不需要增加驅(qū)動器等控制系統(tǒng)組件的規(guī)格,也_是不需要增加額外的成本。而這_需透過減速機的搭配來達到減速并提升扭矩的目的了。所以說,高功率伺服馬達的發(fā)展是_搭配應(yīng)用減速機,而非將其省略不用。
此外,減速機還可有效解決馬達低速控制特性的衰減。由于伺服馬達的控制性會由于速度的降低,導(dǎo)致產(chǎn)生某程度上的衰減,尤其在對于低轉(zhuǎn)速下的訊號擷取和電流控制的穩(wěn)定性上,特別容易看出。因此,采用
減速機能使馬達具有較高轉(zhuǎn)速。