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减速齿轮箱的优点是什么

减速齿轮箱的优点是什么

【摘要】:
对于减速齿轮箱,想必大家并不陌生。那么,其具体又有什么样的优点呢?对此,小编特意搜集了一些信息。下面,就让我们一起来看看吧!

齿轮箱的优点:

  
 
  扭矩增倍:当被嵌入在电机的输出轴之上,齿轮头提供了一个机械上的优势。齿轮的数量,及其每一个的齿轮,增加了一个机械上的优点。如果一个电机产生100 Ib-in的扭矩。那么,添加一个5:1的齿轮头将会产生将近500 lb-in的输出扭矩。而具体的数字是依赖于齿轮头的效率。
 
  减速:齿轮头被称为齿轮减速器,是因为大多数的减速电机增加输出扭矩而减少输出速度。一个运行在1000rpm下的电机如果配上一个5:1速比的齿轮,那么其输出即是200rpm。这个减速方式改善了系统的性能。因为许多电机不能够在低rpm的状态下进行有效地运转。
 
  假如一个必须运转在15rpm状态下的石磨机器。在这个速度下,电机齿槽使得石磨齿轮的旋转不一致。石头地面上的可变阻力使得齿轮的转动变得不可预测。相比之下,对于电机安装一个100:1的齿轮头使得后者能够在1500rpm的状态下进行运转。尽管摩擦与负载的变动,电机-齿轮-头的组合提供了更加一致的输出力量和平稳的齿轮旋转。
 
  惯性匹配:超过了20年,伺服电机制造商已经推广了轻量级材料,致密铜绕组,以及在特定尺寸下产生更多扭矩的高能磁铁。尽管有这样的好处,这个趋势已经增加了伺服电机与负载之间不匹配的风险。
 
  如果负载惯性极大地超过了电机的参数,那么,这将会引起过渡的超调或者增加稳定时间-这些都会减少生产线的产量。另一方面,对于应用场景而言,过大的电机将会有一个较高的初始成本,并且会通过消耗更多的力量来增加自身的惯性。
 
  而一个齿轮头能够根据负载惯性匹配电机的惯性,从而产生一个反应更加迅速的系统。电机的惯性等于负载惯性除以齿轮头速比的平方。快速的启动与停止应用受益于良好匹配的电机与负载惯性。
 
  成本节省:使用齿轮头来增加扭矩,减少速度,与匹配惯性。同时,也可以通过更小的电机与驱动来减少系统的成本。假如一个需要200 Ib-in, 300 rpm的应用场景,使用伺服电机来驱动这个负载至少需要142mm的尺寸电机与一个提供30A的驱动。这样一个系统至少要花费6000美元。相比之下,使用包括齿轮头在内的90mm的减速电机的成本只有大约3300美元。
 
 
 
 

齿轮头的种类:

    
  直尺齿轮:它们结构紧凑,性价比高,具备高传动比。并且它们的齿面垂直于齿轮面,因此它们噪音大并且易于磨损。
 
  蜗杆齿轮:蜗杆齿轮传动是一种典型的低价直角输出方案。它们的简单性允许不同的配置包括空心轴与双轴输出。主要的优点是高精度,低噪音与低维护成本。不利之处包括低效率与不可反转。
 
  行星齿轮:其包括一个驱动周围行星齿轮的太阳齿轮。行星齿轮在环形齿轮中进行移动。并且,从而旋转齿轮头的输出轴。其优势包括紧密的尺寸,高效率,低背隙,以及一个高扭矩-牵引比。缺点在于复杂与高昂的设计成本。
 
  谐波齿轮驱动器包含一个波发生器,柔性花剑,以及一个圆脊柱。其优点在于低重量,紧凑的结构设计,没有背隙,高齿轮速比,高扭矩,以及同轴输入与输出。不利之处在于较低的扭转刚度与较高的由柔性花键的预紧力所造成的机械损伤。
 
  摆线驱动器:其有一个驱动偏心轴承从而驱动偏心圆盘的输入轴。驱动的输出轴上有穿过在摆线圆盘表面上的空洞的滚轮。摆线速度减速器有高速比的特点。而不利之处则包括有摆线移动所造成的振动,而这个会引起摆线圆盘表面齿的损伤。
 
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