什么是伺服電機減速機?
??伺服電機變速箱是一種利用齒輪降低伺服電機輸出軸轉(zhuǎn)速的裝置,獲得與減速比成比例的扭矩。
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圖1為伺服電機減速器的外觀。還有一些型號具有空心輸出軸,以便電纜可以穿過它。
使用伺服電機減速機的最大優(yōu)點是能使小電機產(chǎn)生很大的扭矩。
如果嘗試僅使用伺服電機來操作設(shè)備,則需要高輸出的伺服電機,這將增加整個設(shè)備的重量和尺寸。通過使用伺服電機減速機,可以產(chǎn)生約相當于伺服電機單獨運轉(zhuǎn)時的4~100倍的扭矩。這就消除了對大型電機的需求,從而使設(shè)備變得更小、更便宜。
了解減速機的種類、特點和產(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減速機的設(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。
伺服電機減速機的應(yīng)用
伺服電機減速器主要用于工廠運行的自動化設(shè)備。
具體規(guī)格及用途如下:
- 關(guān)節(jié)型機器人驅(qū)動裝置
- 移動機器人和 AGV 的輪驅(qū)動部件
- 壓裝裝置的壓裝機構(gòu)
- 機床換刀裝置刀庫驅(qū)動機構(gòu)
- 包裝機(制袋機、枕式包裝機)?
- 轉(zhuǎn)盤驅(qū)動裝置
伺服電機減速機原理
伺服電機減速器內(nèi)含有齒輪。齒輪具有將從伺服電機輸出軸獲得的動力進行如下轉(zhuǎn)換的機制:
- 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解釋這一點。
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圖2示出了兩級齒輪系統(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
可以按如下方法計算。
采用該伺服電機減速器時,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。為了簡單起見,我們在這里忽略了損失。
伺服電機減速機的種類
伺服電機減速機大致分為正交軸及平行軸兩種。
正交軸減速機中,伺服電機的輸出軸與減速機的輸出軸互相垂直。正交軸上采用的齒輪主要有蝸輪和準雙曲面齒輪。平行軸減速器中,伺服電機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。
1.蝸輪(正交軸)?
其特點是強度高、靜音性好、輸出軸易于制成空心軸??膳c約0.2~15kW的電機組合,減速比范圍約為1/10~1/60。
2.準雙曲面齒輪(正交軸)
其特點是與蝸輪蝸桿相比效率較高,可與約0.2~11kW的電機組合,減速比范圍約為1/5~1/200。
3.行星減速機(平行軸)?
其效率較高,可通過增加級數(shù)來提高減速比??膳c約0.2~3kW的電機組合,減速比范圍約為1/3~1/100。