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技術(shù)文章

伺服電機(jī)配減速機(jī)怎么選型?

2022-06-29 00:00:34


精密減速機(jī)

減速機(jī)選型

,是每個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)工程師的必修課。因此我們下面就結(jié)合減速機(jī)的選型樣本來(lái)介紹一下
,減速機(jī)的選型注意事項(xiàng)。

其實(shí)

,在減速機(jī)的選型過(guò)程中
,我們需要特別注意的是以下幾個(gè)參數(shù)的選擇與計(jì)算:

A、減速機(jī)輸出軸扭矩的計(jì)算

B

、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的最大速度的計(jì)算;

C

、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的安裝方式的選擇

D、減速機(jī)傳動(dòng)精度的選擇

F

、減速機(jī)接口的配置;

接下來(lái)就從以上幾個(gè)方面來(lái)詳細(xì)的介紹一下

,減速機(jī)過(guò)程中的選擇依據(jù)和方法

一、減速機(jī)輸出軸扭矩的計(jì)算

減速機(jī)的輸出扭矩

,即是我們對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)計(jì)算得出的需求扭矩
,你選擇減速機(jī)的目的就是希望:齒輪箱

電機(jī)額定扭矩最小化(也即成本最小化)+減速機(jī)(增大扭矩)=得到一個(gè)較大的扭矩輸出。

其實(shí)

,減速機(jī)在機(jī)械結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用好處有很多
,例如增大扭矩,減小慣量
,減小傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)伺服電機(jī)的沖擊
,自鎖傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等等。

當(dāng)然

,其核心價(jià)值所在
,還是增大扭矩。所以當(dāng)你確認(rèn)你的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所需要的扭矩后
,然后再對(duì)比一下你選定的伺服電機(jī)的扭矩
,然后這兩個(gè)扭矩的比值就是你要選擇的減速機(jī)扭矩的減速比,當(dāng)然我們通常會(huì)讓機(jī)構(gòu)的最終扭矩有一定的冗余
,所以傳動(dòng)比要選得稍微大一點(diǎn)

所以這個(gè)過(guò)程中,有兩個(gè)參數(shù)非常重要

,即你需要的最終扭矩和伺服電機(jī)的額定扭矩
,只有知道了這兩個(gè)參數(shù),你才能確認(rèn)你選擇的減速電機(jī)的減速比

減速機(jī)的型號(hào)為:SDH-42-L1

,我們?cè)谶x擇的時(shí)候,需要注意幾個(gè)地方
,第一就是看減速機(jī)的外形
,例如上式中的42,其實(shí)外形尺寸為44*44mm
,這個(gè)時(shí)候注意去和你的伺服電機(jī)的外形做比較
,通常我們選擇外形相當(dāng)?shù)臏p速機(jī)就可以了。

齒輪箱

、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的最大速度的計(jì)算

對(duì)于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的最大速度

,機(jī)械設(shè)計(jì)工程師一定是需要自行確認(rèn)的,因?yàn)檫@個(gè)參數(shù)牽涉到減速機(jī)的減速比的選擇
,在我們選擇減速比的時(shí)候
,并不是說(shuō)能夠無(wú)限的增大減速比的,因?yàn)闇p速比越大
,雖然扭矩會(huì)越大
,但是同時(shí)也意味著輸出轉(zhuǎn)速會(huì)降低,這也就導(dǎo)致了整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度降低
齒輪箱

所以在扭矩和轉(zhuǎn)速之間

,我們需要去做一個(gè)平衡,在滿(mǎn)足機(jī)械機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)速度的前提下
,盡量增加減速比來(lái)提升傳動(dòng)扭矩
,這才是合理的選擇

當(dāng)然,一個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

,其傳動(dòng)速度并不完全決定在減速機(jī)上
,伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速,傳動(dòng)絲桿的螺距
,齒輪的大小等等都是決定因素
,所以我們?cè)谧鼋Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候,需要綜合的去考慮
,但是減速比的大小也是一個(gè)決定因素
,是需要我們?nèi)プ⒁獾摹?/p>

三、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的安裝方式的選擇

對(duì)于減速機(jī)的選擇

,除了上述的參數(shù)選擇
,還要對(duì)減速機(jī)的類(lèi)型和安裝方式進(jìn)行選擇,例如你選擇的減速機(jī)是行星減速機(jī)
,還是蝸輪蝸桿減速機(jī)
,是同軸直聯(lián)式,還是90度垂直安裝等等

特別是對(duì)于蝸輪蝸桿減速機(jī)的選擇

,有其特定的應(yīng)用場(chǎng)景,例如要求整個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具備自鎖功能
,我們很多時(shí)候都有這樣的設(shè)計(jì)需求
,例如傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是垂直安裝的時(shí)候,為了避免機(jī)構(gòu)在電機(jī)斷電后下墜
,通常我們選擇蝸輪蝸桿式的減速機(jī)

當(dāng)然很多人會(huì)抬杠說(shuō)可以選擇帶抱閘的伺服電機(jī),其實(shí)理論上是可以的

,而且通常垂直方向的伺服電機(jī)我們都會(huì)選擇抱閘電機(jī)
,但是我們?cè)趯?shí)際的應(yīng)用中會(huì)發(fā)現(xiàn),伺服電機(jī)在通電的瞬間很多機(jī)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)微量下墜的現(xiàn)象
,如果這個(gè)時(shí)候你選擇的是蝸輪蝸桿的減速機(jī)
,那就可以很好的避免這樣的現(xiàn)象,因?yàn)槲佪單仐U的減速機(jī)是帶自鎖功能的
齒輪箱

當(dāng)然這個(gè)自鎖是有前提的

,傳動(dòng)比要大于一定的比值,蝸輪蝸桿的減速機(jī)才能真正起到自鎖的作用
,減速比太小依然是不可靠的
,具體的比值我忘記了(好像是要超過(guò)30,不確定)
,在使用的時(shí)候可以和減速機(jī)廠家好好的溝通一下
,他們有相關(guān)參數(shù)的

所以選擇什么樣的型號(hào)的安裝方式也很重要,并不是隨心所欲的去做選擇的

、減速機(jī)傳動(dòng)精度的選擇

伺服行星減速機(jī)

減速機(jī)的傳動(dòng)精度,這完全取決于你設(shè)計(jì)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的精度要求

,只要按你的功能進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)匹配就可以了,當(dāng)然這可是實(shí)打?qū)嵉某杀?div id="4qifd00" class="flower right">
,精度越高
,成本越高,而且很多時(shí)候高到你無(wú)法接受
,特別是一些好的品牌
,玩不起啊。齒輪箱

傳動(dòng)精度有特別的標(biāo)注

,你只需要按其解釋的精度選擇即可
,如果不滿(mǎn)足的話(huà)就換型號(hào),如果還不滿(mǎn)足的話(huà)
,那就換品牌

五、減速機(jī)接口的配置

在選擇減速機(jī)的過(guò)程中

,有兩個(gè)減速機(jī)的接口是需要我們通過(guò)圖紙來(lái)明確的

同時(shí)還要求減速機(jī)結(jié)構(gòu)形式,外型尺寸既能滿(mǎn)足設(shè)備要求

,同時(shí)能與所選用的伺服電機(jī)連接

例如這樣一個(gè)圖紙,第一個(gè)接口是減速機(jī)與伺服電機(jī)的接口

,這個(gè)通常是需要定制的
,減速機(jī)生產(chǎn)廠家會(huì)根據(jù)客戶(hù)選擇的伺服電機(jī)的接口來(lái)定制減速機(jī)的接口,所以在和減速機(jī)供應(yīng)商溝通的時(shí)候
,你需要提供伺服電機(jī)的接口給他們

第二是減速機(jī)的輸出接口,通常來(lái)說(shuō)

,這個(gè)接口我們都是按減速機(jī)供應(yīng)商的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇
,除非你有特殊要求。齒輪箱

因?yàn)樗械亩ㄖ贫际且ǔ杀镜?div id="d48novz" class="flower left">

,所以在你做設(shè)計(jì)的時(shí)候
,一定要結(jié)合成本來(lái)考慮,盡量選擇供應(yīng)商的標(biāo)準(zhǔn)品來(lái)采購(gòu)
,除非是逼不得已

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