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电机为什么要搭配减速机?行星减速机有什么作用?

文章出处:汉德保(HDB)电机 人气:400发表时间:2021-03-11
名字很重要,一个好的名字可以帮助人理解一件事物,而- -个不好的名字会增加人理解的难度。我- -直认为减速器( reducer )的名字取得不好,大多数情况下我们真正想要的其实是增大扭矩的效果,而并不是让速度降下来的效果。体现在这里, 就是很多新人都会有的问题一减速器有什么用?减速?为什么要减速?
速度就是效率,如果不是迫不得已,谁不愿意最大化产品的效率?我们需要用减速器,表面上是因为电机的速度太快了,而本质上是因为电机的扭矩太了。退一步讲,如果真的只是想单纯地减速,直接PWM调整电机的转速便是,何必堆砌额外的机械结构。

所以有时候我在想,如果当初起名的时候改成叫扭矩放大器、扩矩器一类的名字,逻辑上反而会顺畅得多:我们想要输出的扭矩增大,所付出的代价是转速的下降。估计这样就不会有诸如“减速器为什么要减速”的初级问题了。

1、减小转速作用,减速机,顾名思义,首选功能就是减速,其主要针对的减速对象就是电机,无论是伺服电机还是步进电机,都是一样的效果,因为在电机的很多实用场合中,我们很难完全去使用电机的额定转速,因为这牵涉到很多其它的功能需求和匹配的原则,所以我们会对电机的转速进行减速,通过减速机来减速是一个很常规的做法。
2、增大扭矩作用,减速机确实是一个非常奇妙的东西,在减速的同时,他还可以相应的增大电机的输出扭矩,这个功能对于设备研发人员来说,真的是太完美了,这就像你去京东买东西,商家不仅打折,还送你一-个大礼包,是不是很两全其美的事情,减速机就是这样一个好东西。
阿基米德曾经说过:给我一个支点我可撬动整个地球。其实你也可以说:给我一个减速机,我可以用- -根手指转动整个地球。
行星减速机有什么作用?

3、减小运动机构的惯量,做机械结构研发的人都知道,设备的运动惯量 是一个非常讨厌的东西,如果某个运动机构的惯量匹配不好的话,运动的稳定性、精度和寿命都会受到非常大的影响,但是我们又不能为了惯量的匹配无限的去增大电机的选择,所以这个时候减速机就立功了。

其实很多机械结构设计工程师,很容易忽略运动机构的惯量匹配问题,甚至从来都没有考虑过这个问题,这是一个很隐形的问题,甚至很多设备的稳定性差都是因为这个问题而导致的。
4、锁止机构,减速机还有一个非常重要的功能,那就是锁止机构,例如涡轮蜗杆减速机,这种减速机带有自锁功能,当它的减速比达到一定的比值后,它几乎可以完全屏蔽掉运动机构对电机的反向冲击,甚至是完全锁止整个机构的运动。
当然在机械结构设计工程师眼里, 很多人以为只要是蜗轮蜗杆减速机都是带有锁止功能的,实不是这样子的,即使是蜗轮蜗杆减速机,也是需要达到一定的减速比才能具备自锁功能的,我和很多减速机供应商谈过这个问题,有的人说大于30比才行,有的人说要大于40才行,我没有太认真去研究过答案,因为我对这个功能的使用频率不高。
5、降低产品生产成本,因为减速机具有降低转速,增大扭矩的功能,所以很多时候我们可以做成“小马拉大车”的传动形式,利用功率小的电机,实现更大的扭矩输出,从而达到节约成本的作用,但是要这样使用的时候,一定要注意两个参数的平衡 ,那就是扭矩和速度的平衡,不要无限制的去减速,因为这样就没有速度了,虽然可以得到很大的扭矩,特别是非标自动化行业,很多桁架机械手都是采用这样的结构的,速度和扭矩的平衡很重要。
6、优化机械结构设计,很多时候,因为减速机的使用,我们可以选择更小功率的电机,从而简化我们的整个产品设计结构,让很多功能部件可以做得更精致和紧凑,避免看起来”傻大笨粗”,这也是机械设计工程师愿意去选择使用减速机的一个原因。
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