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伺服應用的極佳減速機類型是什么?
發布于:2020-12-05 12:08:32 點擊量:
  齒輪箱為電機驅動系統提供扭矩倍增、減速和慣性匹配。特別是伺服系統,要求減速機不僅能提供高扭矩和低附加慣性,而且還具有高精度和高剛度。一種類型的齒輪箱滿足所有這些標準,同時提供相對較長的運行壽命和較低的維護要求:行星齒輪箱。
  行星齒輪箱由多個行星齒輪組成,這些行星齒輪圍繞一個中心太陽齒輪旋轉,同時與一個內齒輪嚙合,并在它們自己的軸上旋轉。行星齒輪的連續嚙合意味著負載由多個輪齒共享,從而使行星設計能夠傳輸高扭矩負載。
行星減速機內部齒輪結構
圖為行星減速機內部齒輪結構
  這種輪齒間的載荷分擔也使行星齒輪箱具有較高的抗扭剛度,使其成為涉及頻繁啟停運動或旋轉方向變化(這是伺服應用的常見特征)的過程的理想選擇。大多數伺服應用還需要非常精確的定位,行星齒輪箱的設計和制造具有低齒隙,在某些情況下只有1-2弧分。
  行星齒輪箱可以使用正齒輪或斜齒輪。雖然正齒輪比斜齒輪具有更高的額定扭矩,但斜齒輪設計具有更平穩的操作、更低的噪音和更高的剛度,使得斜齒行星齒輪箱成為伺服應用的首選齒輪箱。
  當在傳動系中添加齒輪箱時,通過齒輪傳動比的大小來降低電機傳遞給從動部件的轉速,從而使系統能夠更好地利用伺服電機的速度-轉矩特性。行星齒輪箱能夠接受非常高的輸入速度,并為標準設計提供高達10:1的減速,高速設計提供100:1或更高的傳動比(因此,減速)。
  行星齒輪箱可以用潤滑脂或油潤滑,但伺服用行星齒輪箱(有時稱為“伺服額定”或“伺服”齒輪箱)通常使用潤滑脂潤滑。在任何一種情況下(潤滑脂或油潤滑),行星齒輪箱通常由制造商在齒輪箱的使用壽命內進行潤滑,這就免除了最終用戶的維護。
  在伺服系統中使用齒輪箱最重要的好處可以說是它對負載慣性的影響。反映到電機上的負載慣性通過齒輪比的平方減小。因此,即使是相對較小的齒輪減速也會對慣性比產生顯著影響。
  雖然在許多情況下,1:1的“完美”慣性比是不切實際的,但大多數伺服系統設計的目標是盡可能保持較低的慣性比,以實現高系統響應。通過在系統中添加齒輪箱來降低負載慣性意味著可以使用較小的電機(具有較低的慣量),同時仍然保持電機和負載之間的理想比率。而行星齒輪箱由于其緊湊的設計,本身的慣性很低,只增加了電機必須平衡的負載慣量。
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