什么是伺服電機(jī)減速機(jī)?
??伺服電機(jī)變速箱是一種利用齒輪降低伺服電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速的裝置,獲得與減速比成比例的扭矩。
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圖1為伺服電機(jī)減速器的外觀。還有一些型號(hào)具有空心輸出軸,以便電纜可以穿過它。
使用伺服電機(jī)減速機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)是能使小電機(jī)產(chǎn)生很大的扭矩。
如果嘗試僅使用伺服電機(jī)來操作設(shè)備,則需要高輸出的伺服電機(jī),這將增加整個(gè)設(shè)備的重量和尺寸。通過使用伺服電機(jī)減速機(jī),可以產(chǎn)生約相當(dāng)于伺服電機(jī)單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的4~100倍的扭矩。這就消除了對(duì)大型電機(jī)的需求,從而使設(shè)備變得更小、更便宜。
了解減速機(jī)的種類、特點(diǎn)和產(chǎn)品規(guī)格,選擇適合用途的齒輪和減速比,是配置使用伺服電機(jī)減速機(jī)的設(shè)備的重要因素。
基于類似的概念,還有一種產(chǎn)品叫做齒輪馬達(dá)。
伺服電機(jī)減速機(jī)的應(yīng)用
伺服電機(jī)減速器主要用于工廠運(yùn)行的自動(dòng)化設(shè)備。
具體規(guī)格及用途如下:
- 關(guān)節(jié)型機(jī)器人驅(qū)動(dòng)裝置
- 移動(dòng)機(jī)器人和 AGV 的輪驅(qū)動(dòng)部件
- 壓裝裝置的壓裝機(jī)構(gòu)
- 機(jī)床換刀裝置刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
- 包裝機(jī)(制袋機(jī)、枕式包裝機(jī))?
- 轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)裝置
伺服電機(jī)減速機(jī)原理
伺服電機(jī)減速器內(nèi)含有齒輪。齒輪具有將從伺服電機(jī)輸出軸獲得的動(dòng)力進(jìn)行如下轉(zhuǎn)換的機(jī)制:
- 旋轉(zhuǎn)速度按齒輪比(1/減速比)降低
- 與減速比成比例增加扭矩
我們將以圖 2 所示的齒輪為例詳細(xì)解釋這一點(diǎn)。
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圖2示出了兩級(jí)齒輪系統(tǒng):①齒輪1至齒輪2(減速比:3/1=3)和②齒輪3至齒輪4(減速比:7/3≒2.33)。
該齒輪組合的減速比為
(①的減速比)×(②的減速比)=3/1×7/3=7
可以按如下方法計(jì)算。
采用該伺服電機(jī)減速器時(shí),減速器輸出軸功率變化如下:
- 旋轉(zhuǎn)速度降低至 1/7
- 扭矩增大7倍(注1)??
(注1)嚴(yán)格來說,由于齒輪摩擦等損失,輸出軸處的扭矩將低于正常值的7倍。為了簡(jiǎn)單起見,我們?cè)谶@里忽略了損失。
伺服電機(jī)減速機(jī)的種類
伺服電機(jī)減速機(jī)大致分為正交軸及平行軸兩種。
正交軸減速機(jī)中,伺服電機(jī)的輸出軸與減速機(jī)的輸出軸互相垂直。正交軸上采用的齒輪主要有蝸輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪。平行軸減速器中,伺服電機(jī)的輸出軸與減速器的輸出軸平行。平行軸上采用的齒輪主要是行星減速器。
下面分別介紹其特點(diǎn)。
1.蝸輪(正交軸)?
其特點(diǎn)是強(qiáng)度高、靜音性好、輸出軸易于制成空心軸??膳c約0.2~15kW的電機(jī)組合,減速比范圍約為1/10~1/60。
2.準(zhǔn)雙曲面齒輪(正交軸)
其特點(diǎn)是與蝸輪蝸桿相比效率較高,可與約0.2~11kW的電機(jī)組合,減速比范圍約為1/5~1/200。
3.行星減速機(jī)(平行軸)?
其效率較高,可通過增加級(jí)數(shù)來提高減速比。可與約0.2~3kW的電機(jī)組合,減速比范圍約為1/3~1/100。