伺服行星齿轮减速机用作减速器和扭矩增压器。倍增扭矩使使用更小的发动机更容易运行机器,从而节省资源和能源。在某些应用中,伺服行星齿轮作为减速器的位置与其扭矩倍增器功能一样重要。
伺服行星齿轮减速机是一种齿轮系统。为了将发动机转数减少到必要的转数并获得高扭矩,它使用了变速箱速度转换器。行星齿轮箱的工作原理是什么?从框架中,我们将更多地了解这一点。行星齿轮、太阳齿轮和齿圈是行星伺服齿轮箱的主要框架。
齿圈与齿轮箱内壳直接接触。齿圈的中间包括一个额外的力来驱动太阳轮。在太阳轮和齿圈之间有一个行星齿轮组,它由三个齿轮组成,它们均等地放置在行星架上,浮动在输出轴支架、冠轮和太阳轮之间。当输入动力驱动太阳轮时,行星齿轮旋转,然后随着齿圈绕铁心的轨道旋转。让我们仔细看看为什么伺服行星齿轮减速器是一个很好的工具。
伺服行星齿轮减速机的主要功能
伺服行星齿轮减速机用作减速器和扭矩增压器。倍增扭矩使使用更小的发动机更容易运行机器,从而节省资源和能源。在某些应用中,伺服行星齿轮作为减速器的位置与其扭矩倍增器功能一样重要。例如,晶体生长涉及从装满熔融材料的鼓中逐渐提起一个球。整个组件应以每小时15的速度相当稳定地旋转,以保持晶体尽可能圆润、光滑和均匀。伺服机构提供严格的角速度控制,但伺服电机通常性能不佳或在低速时产生高扭矩。
伺服行星齿轮减速机的重要性
在伺服应用中一种使用反馈设备来控制线性或旋转系统的扭矩、位置或速度的应用负载惯量与电机惯量之比是系统性能的关键因素。较低的惯量比使电机能够更准确地控制负载,避免超调和振荡,提高系统响应。如果负载的实际惯量无法改变,则在系统中增加齿轮可以减少负载反射回电机的惯量,本质上使电机看起来传递较少的惯量。
齿轮箱通过齿轮比的平方减少反射负载惯量,因此增加齿轮箱可以显着提高系统惯量比。齿轮还将电机到负载的扭矩乘以与齿轮比成正比的量,同时将所需的电机速度降低相同的量。在某些应用中,这意味着可以使用更小的电机,并且电机可以以更高、更高效的速度运行。
伺服行星齿轮减速机的主要优点
伺服行星齿轮使用三种齿轮来传递扭矩:行星齿轮、太阳齿轮和齿圈。连接的电机驱动齿轮组件中心的太阳齿轮。许多行星齿轮与太阳齿轮和齿圈一起工作。它们是静止的并固定在变速箱壳体中。当太阳轮旋转时,它带动行星齿轮绕其轴线旋转并绕太阳轮旋转。行星齿轮的位置由轭架设定,轭架还包括一个输出轴。
通过这种布置,负载分布在多个齿轮齿上,使行星设计具有高刚性,并有助于减少某些设计中只有1到2分弧度的齿隙。在需要频繁启停循环或改变旋转方向的应用中,高刚度也很重要。
行星设计也非常紧凑,在一个小的整体封装中提供了很高的缩减系数。这种紧凑的设计也意味着它们具有低惯量,这在伺服应用中特别有利,因为齿轮箱的惯量直接增加了电机必须平衡的负载惯量。虽然行星齿轮与其他设计一样,可以用油脂或油润滑,但大多数由制造商用油脂润滑,并且在齿轮箱的整个使用寿命期间不需要再润滑或维护。伺服行星齿轮减速机的其他优点包括:
扭矩翻倍
伺服行星齿轮安装在电机输出轴上时可以提供机械优势。齿轮的数量和每个齿轮的齿数提供了由齿轮比定义的机械优势。如果发动机每英寸产生100磅。扭矩,连接到5:1伺服行星齿轮减速器以产生接近500lb-in的输出扭矩。取决于伺服行星齿轮箱的效率。
速度下降
行星伺服齿轮通常被称为齿轮减速器,因为它们大多在降低输出速度的同时增加输出扭矩。电机以1000转的速度工作,配备齿轮比为5:1的行星伺服齿轮,达到200转。这种速度降低提高了系统效率,因为许多发动机在低RPM时效率不高。例如,对于必须在15点钟运行的磨削机构,电机的啮合会导致砂轮转动不一致。抛光石的不同阻力也使轮子的转动不可预测。相比之下,在电机上安装一个100:1的伺服行星齿轮减速器,可以让它以1,500转/分钟的速度运行。尽管摩擦和负载发生变化,但电机、齿轮和主轴箱的组合提供了更一致的输出和平稳的车轮旋转。
匹配惯性
在过去的20年中,伺服制造商推出了轻质材料、致密的铜绕组和高能电机磁铁,它们可以在给定的框架尺寸下产生更大的扭矩。尽管有益,但这种趋势增加了伺服电机与其控制的负载之间惯性不匹配的风险。