減速機是在多領(lǐng)域都有應用的機械傳動(dòng)裝置,減速機涉及的行業(yè)有船舶、水利、電力、工程機械及石化等行業(yè)。減速機也有非常多的種類(lèi),想要選擇合適自己行業(yè)所需的減速機,就得了解各類(lèi)減速機的優(yōu)勢與劣勢。接下來(lái)我們就來(lái)分析一下各類(lèi)減速機的優(yōu)勢與劣勢:
蝸輪蝸桿減速機由輸入蝸桿與輸出蝸輪所構成,其特點(diǎn)是傳遞扭矩高,減速比高且范圍大,單級傳動(dòng)的減速比為5~100;傳動(dòng)機構不屬于同軸的輸入與輸出,應用不易,且傳動(dòng)效率低,不超過(guò)60%。由于是屬相對滑動(dòng)摩擦傳動(dòng),蝸輪蝸桿減速機扭轉剛性值略低,且傳動(dòng)組件容易耗損,工作壽命短、且減速機容易產(chǎn)生溫升,所以容許輸入轉速不高(2,000rpm),這都限制了蝸輪蝸桿的使用情形。
? ? ? 協(xié)助伺服馬達提升扭矩:伺服馬達的技術(shù)發(fā)展,從高扭矩密度乃至于高功率密度,使轉速的提升高過(guò)3000rpm,由于轉速的提升,使得伺服馬達的功率密度大幅提升。這意謂著(zhù)伺服馬達是否需要搭配減速機,其決定因素主要是從應用的需求上及成本的考慮來(lái)審視。必須對負載做移動(dòng)并要求精密定位時(shí)便有此需要。一般像是航空、衛星、醫療、軍事科技、晶圓設備、機器人等自動(dòng)化設備。他們的共同特征在于將負載移動(dòng)所需的扭矩往往遠超過(guò)伺服馬達本身的扭矩容量。而透過(guò)減速機來(lái)做伺服馬達輸出扭矩的提升,便可有效解決這個(gè)問(wèn)題。
? ? ? 輸出扭矩提升的方式,可能采用直接增大伺服馬達的輸出扭矩方式,但這種方式不但必須使用昂貴的磁性材料,馬達還要有更強壯的結構,扭矩的增大正比于控制電流的增大,此時(shí)采用比較大的驅動(dòng)器,功率電子組件和相關(guān)機電設備規格的增大,又會(huì )使控制系統的成本大幅增加。
? ? ? 提升伺服馬達的功率也是輸出扭矩提升的方式,可藉由增加伺服馬達兩倍的速度來(lái)使得伺服系統的功率密度提升兩倍,而且不需要增加驅動(dòng)器等控制系統組件的規格,也就是不需要增加額外的成本。而這就需透過(guò)減速機的搭配來(lái)達到「減速并提升扭矩」的目的了。所以說(shuō),高功率伺服馬達的發(fā)展是必須搭配應用減速機,而非將其省略不用。
? ? ?諧波齒輪減速機,其基本結構由剛性?xún)三X環(huán)、撓性外齒環(huán)、諧波發(fā)生器所組成。工作原理以諧波發(fā)生器為輸入構件,剛性?xún)三X環(huán)為固定構件,撓性外齒環(huán)為輸出構建。其中撓性外齒環(huán)材料特殊、內外壁且薄,是此類(lèi)減速機的技術(shù)核心,目前臺灣尚無(wú)可制造諧波齒輪減速機業(yè)者,漸伸線(xiàn)所生產(chǎn)的SPB系列「少齒差行星式減速機」,機械輸出特性介于諧波齒輪與擺線(xiàn)針輸之間,同樣可做到零背隙,為業(yè)界最接近諧波齒輪減速機之產(chǎn)品。
? ? ? 諧波減速機的特點(diǎn),在于他的傳動(dòng)精度高,傳動(dòng)背隙值低。減速比高且范圍大,單及傳動(dòng)的減速比為50~500。此外,傳動(dòng)效率較蝸輪蝸桿減速機高,隨減速比不同,單級傳動(dòng)的效率為65~80%。由于屬撓性傳動(dòng),扭轉剛性值低,撓性外齒環(huán)的工作壽命較短,而且減速機容易發(fā)熱產(chǎn)生溫升,所以容許輸入轉速不高,只能達到2,000rpm,是其缺點(diǎn)。
蝸輪蝸桿減速機由輸入蝸桿與輸出蝸輪所構成,其特點(diǎn)是傳遞扭矩高,減速比高且范圍大,單級傳動(dòng)的減速比為5~100;傳動(dòng)機構不屬于同軸的輸入與輸出,應用不易,且傳動(dòng)效率低,不超過(guò)60%。由于是屬相對滑動(dòng)摩擦傳動(dòng),蝸輪蝸桿減速機扭轉剛性值略低,且傳動(dòng)組件容易耗損,工作壽命短、且減速機容易產(chǎn)生溫升,所以容許輸入轉速不高(2,000rpm),這都限制了蝸輪蝸桿的使用情形。
? ? ? 協(xié)助伺服馬達提升扭矩:伺服馬達的技術(shù)發(fā)展,從高扭矩密度乃至于高功率密度,使轉速的提升高過(guò)3000rpm,由于轉速的提升,使得伺服馬達的功率密度大幅提升。這意謂著(zhù)伺服馬達是否需要搭配減速機,其決定因素主要是從應用的需求上及成本的考慮來(lái)審視。必須對負載做移動(dòng)并要求精密定位時(shí)便有此需要。一般像是航空、衛星、醫療、軍事科技、晶圓設備、機器人等自動(dòng)化設備。他們的共同特征在于將負載移動(dòng)所需的扭矩往往遠超過(guò)伺服馬達本身的扭矩容量。而透過(guò)減速機來(lái)做伺服馬達輸出扭矩的提升,便可有效解決這個(gè)問(wèn)題。
? ? ? 輸出扭矩提升的方式,可能采用直接增大伺服馬達的輸出扭矩方式,但這種方式不但必須使用昂貴的磁性材料,馬達還要有更強壯的結構,扭矩的增大正比于控制電流的增大,此時(shí)采用比較大的驅動(dòng)器,功率電子組件和相關(guān)機電設備規格的增大,又會(huì )使控制系統的成本大幅增加。
? ? ? 提升伺服馬達的功率也是輸出扭矩提升的方式,可藉由增加伺服馬達兩倍的速度來(lái)使得伺服系統的功率密度提升兩倍,而且不需要增加驅動(dòng)器等控制系統組件的規格,也就是不需要增加額外的成本。而這就需透過(guò)減速機的搭配來(lái)達到「減速并提升扭矩」的目的了。所以說(shuō),高功率伺服馬達的發(fā)展是必須搭配應用減速機,而非將其省略不用。
? ? ?諧波齒輪減速機,其基本結構由剛性?xún)三X環(huán)、撓性外齒環(huán)、諧波發(fā)生器所組成。工作原理以諧波發(fā)生器為輸入構件,剛性?xún)三X環(huán)為固定構件,撓性外齒環(huán)為輸出構建。其中撓性外齒環(huán)材料特殊、內外壁且薄,是此類(lèi)減速機的技術(shù)核心,目前臺灣尚無(wú)可制造諧波齒輪減速機業(yè)者,漸伸線(xiàn)所生產(chǎn)的SPB系列「少齒差行星式減速機」,機械輸出特性介于諧波齒輪與擺線(xiàn)針輸之間,同樣可做到零背隙,為業(yè)界最接近諧波齒輪減速機之產(chǎn)品。
? ? ? 諧波減速機的特點(diǎn),在于他的傳動(dòng)精度高,傳動(dòng)背隙值低。減速比高且范圍大,單及傳動(dòng)的減速比為50~500。此外,傳動(dòng)效率較蝸輪蝸桿減速機高,隨減速比不同,單級傳動(dòng)的效率為65~80%。由于屬撓性傳動(dòng),扭轉剛性值低,撓性外齒環(huán)的工作壽命較短,而且減速機容易發(fā)熱產(chǎn)生溫升,所以容許輸入轉速不高,只能達到2,000rpm,是其缺點(diǎn)。