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減速機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)

發(fā)布時(shí)間:2010-10-23   點(diǎn)擊率:2246

減速機(jī)是一種動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu),利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器,將電機(jī)(馬達(dá))的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù),并得到較大轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu)。在目前用于傳遞動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)中,減速機(jī)的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。幾乎在各式機(jī)械的傳動(dòng)系統(tǒng)中都可以見到它的蹤跡,從交通工具的船舶、汽車、機(jī)車,建筑用的重型機(jī)具,機(jī)械工業(yè)所用的加工機(jī)具及自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備,到日常生活中常見的家電,鐘表等等.其應(yīng)用從大動(dòng)力的傳輸工作,到小負(fù)荷,精確的角度傳輸都可以見到減速機(jī)的應(yīng)用,且在工業(yè)應(yīng)用上,減速機(jī)具有減速及增加轉(zhuǎn)矩功能。因此廣泛應(yīng)用在速度與扭矩的轉(zhuǎn)換設(shè)備。減速機(jī)的作用主要有:
  1)降速同時(shí)提高輸出扭矩,扭矩輸出比例按電機(jī)輸出乘減速比,但要注意不能超出減速機(jī)額定扭矩。
  2)減速同時(shí)降低了負(fù)載的慣量,慣量的減少為減速比的平方。大家可以看一下一般電機(jī)都有一個(gè)慣量數(shù)值。
  減速機(jī)的工作原理
  減速機(jī)一般用于低轉(zhuǎn)速大扭矩的傳動(dòng)設(shè)備,把電動(dòng)機(jī).內(nèi)燃機(jī)或其它高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力通過減速機(jī)的輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達(dá)到減速的目的,普通的減速機(jī)也會(huì)有幾對(duì)相同原理齒輪達(dá)到理想的減速效果,大小齒輪的齒數(shù)之比,就是傳動(dòng)比。
[編輯本段]減速機(jī)的種類
  減速機(jī)是一種相對(duì)精密的機(jī)械,使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速,增加轉(zhuǎn)矩。它的種類繁多,型號(hào)各異,不同種類有不同的用途。減速器的種類繁多,按照傳動(dòng)類型可分為齒輪減速器、蝸桿減速器和行星齒輪減速器;按照傳動(dòng)級(jí)數(shù)不同可分為單級(jí)和多級(jí)減速器;按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐-圓柱齒輪減速器;按照傳動(dòng)的布置形式又可分為展開式、分流式和同軸式減速器。以下是常用的減速機(jī)分類:
    行星擺線針輪減速機(jī) 蝸輪蝸桿減速機(jī) 齒輪減速機(jī) 行星齒輪減速機(jī) 減速電機(jī)
  無級(jí)變速減速機(jī) 特種專用減速機(jī) 諧波減速機(jī) 三環(huán)減速機(jī) 帶傳動(dòng)減速機(jī)
  企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)減速機(jī)(器) 減速機(jī)配件 精密減速機(jī) 組合減速機(jī) 臺(tái)灣國(guó)外減速機(jī)
      
      
      

  蝸輪蝸桿減速機(jī)的主要特點(diǎn)是具有反向自鎖功能,可以有較大的減速比,輸入軸和輸出軸不在同一軸線上,也不在同一平面上。但是一般體積較大,傳動(dòng)效率不高,精度不高。諧波減速機(jī)的諧波傳動(dòng)是利用柔性元件可控的彈性變形來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的,體積不大、精度很高,但缺點(diǎn)是柔輪壽命有限、不耐沖擊,剛性與金屬件相比較差。輸入轉(zhuǎn)速不能太高。行星減速機(jī)其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較緊湊,回程間隙小、精度較高,使用壽命很長(zhǎng),額定輸出扭矩可以做的很大。但價(jià)格略貴。

關(guān)于伺服電機(jī)23個(gè)問答

  關(guān)于伺服電機(jī)23個(gè)問答

1, 如何正確選擇伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)?
  主要視具體應(yīng)用情況而定,簡(jiǎn)單地說要確定:負(fù)載的性質(zhì)(如水平還是垂直負(fù)載等),轉(zhuǎn)矩、慣量、轉(zhuǎn)速、精度、加減速等要求,上位控制要求(如對(duì)端口界面和通訊方面的要求),主要控制方式是位置、轉(zhuǎn)矩還是速度方式。供電電源是直流還是交流電源,或電池供電,電壓范圍。據(jù)此以確定電機(jī)和配用驅(qū)動(dòng)器或控制器的型號(hào)。

2, 何時(shí)選用直流伺服系統(tǒng),它和交流伺服有何區(qū)別?
  直流伺服電機(jī)分為有刷和無刷電機(jī)。
  有刷電機(jī)成本低,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,調(diào)速范圍寬,控制容易,需要維護(hù),但維護(hù)方便(換碳刷),產(chǎn)生電磁干擾,對(duì)環(huán)境有要求。因此它可以用于對(duì)成本敏感的普通工業(yè)和民用場(chǎng)合。
  無刷電機(jī)體積小,重量輕,出力大,響應(yīng)快,速度高,慣量小,轉(zhuǎn)動(dòng)平滑,力矩穩(wěn)定。控制復(fù)雜,容易實(shí)現(xiàn)智能化,其電子換相方式靈活,可以方波換相或正弦波換相。電機(jī)免維護(hù),效率很高,運(yùn)行溫度低,電磁輻射很小,長(zhǎng)壽命,可用于各種環(huán)境。
  交流伺服電機(jī)也是無刷電機(jī),分為同步和異步電機(jī),目前運(yùn)動(dòng)控制中一般都用同步電機(jī),它的功率范圍大,可以做到很大的功率。大慣量,最高轉(zhuǎn)動(dòng)速度低,且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用。

3, 使用電機(jī)時(shí)要注意的問題?
  上電運(yùn)行前要作如下檢查:
  1) 電源電壓是否合適(過壓很可能造成驅(qū)動(dòng)模塊的損壞);對(duì)于直流輸入的 +/- 極性一定不能接錯(cuò),驅(qū)動(dòng)控制器上的電機(jī)型號(hào)或電流設(shè)定值是否合適(開始時(shí)不要太大);
  2) 控制信號(hào)線接牢靠,工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)最好要考慮屏蔽問題(如采用雙絞線);
  3) 不要開始時(shí)就把需要接的線全接上,只連成最基本的系統(tǒng),運(yùn)行良好后,再逐步連接。
  4) 一定要搞清楚接地方法,還是采用浮空不接。
  5) 開始運(yùn)行的半小時(shí)內(nèi)要密切觀察電機(jī)的狀態(tài),如運(yùn)動(dòng)是否正常,聲音和溫升情況,發(fā)現(xiàn)問題立即停機(jī)調(diào)整。

4, 我想通過通訊方式直接控制伺服電機(jī),可以嗎?
  可以的,也比較方便,只是速度問題,用于對(duì)響應(yīng)速度要求不太高的應(yīng)用。如果要求快速的響應(yīng)控制參數(shù),最好用伺服運(yùn)動(dòng)控制卡,一般它上面有 DSP 和高速度的邏輯處理電路,以實(shí)現(xiàn)高速高精度的運(yùn)動(dòng)控制。如 S 加速、多軸插補(bǔ)等。

5, 用開關(guān)電源給步進(jìn)和直流電機(jī)系統(tǒng)供電好不好?
  一般最好不要,特別是大力矩電機(jī),除非選用比需要的功率大一倍以上的開關(guān)電源。因?yàn)?,電機(jī)工作時(shí)是大電感型負(fù)載,會(huì)對(duì)電源端形成瞬間的高壓。而開關(guān)電源的過載性能不好,會(huì)保護(hù)關(guān)斷,且其精密的穩(wěn)壓性能又不需要,有時(shí)可能造成開關(guān)電源和驅(qū)動(dòng)器的損壞。可以用常規(guī)的環(huán)形或 R 型變壓器變壓的直流電源。


6, 我有一個(gè)的伺服電機(jī)帶編碼器反饋,可否用只帶測(cè)速機(jī)口的伺服驅(qū)動(dòng)器控制?
  可以,需要配一個(gè)編碼器轉(zhuǎn)測(cè)速機(jī)信號(hào)模塊。

7, 伺服電機(jī)的碼盤部分可以拆開嗎?
  禁止拆開,因?yàn)榇a盤內(nèi)的石英片很容易破裂,且進(jìn)入灰塵后,壽命和精度都將無法保證,需要專業(yè)人員檢修。

8,步進(jìn)和伺服電機(jī)可以拆開檢修或改裝嗎?
  不要,最好讓廠家去做,拆開后沒有專業(yè)設(shè)備很難安裝回原樣,電機(jī)的轉(zhuǎn)定子間的間隙無法保證。磁鋼材料的性能被破壞,甚至造成失磁,電機(jī)力矩大大下降。

9, 伺服控制器能夠感知外部負(fù)載的變化嗎?
  如遇到設(shè)定阻力時(shí)停止、返回或保持一定的推力跟進(jìn)。

10,可以將國(guó)產(chǎn)的驅(qū)動(dòng)器或電機(jī)和國(guó)外優(yōu)質(zhì)的電機(jī)或驅(qū)動(dòng)器配用嗎?
  原則上是可以的,但要搞清楚電機(jī)的技術(shù)參數(shù)后才能配用,否則會(huì)大大降低應(yīng)有的效果,甚至影響長(zhǎng)期運(yùn)行和壽命。最好向供應(yīng)商咨詢后再?zèng)Q定。

11, 使用大于額定電壓值的直流電源電壓驅(qū)動(dòng)電機(jī)安全嗎 ?
  正常來說這不是問題,只要電機(jī)在所設(shè)定的速度和電流極限值內(nèi)運(yùn)行。因?yàn)殡姍C(jī)速度與電機(jī)線電壓成正比,因此選擇某種電源電壓不會(huì)引起過速,但可能發(fā)生驅(qū)動(dòng)器等故障。
  此外 , 必須保證電機(jī)符合驅(qū)動(dòng)器的最小電感系數(shù)要求,而且還要確保所設(shè)定的電流極限值小于或等于電機(jī)的額定電流。
  事實(shí)上,如果你能在你設(shè)計(jì)的裝置中讓電機(jī)跑地比較慢的話 ( 低于額定電壓 ) ,這是很好的。
  以較低的電壓 ( 因此比較低的速度 ) 運(yùn)行會(huì)使得電刷運(yùn)轉(zhuǎn)反彈較少,而且電刷 / 換向器磨損較小,比較低的電流消耗和比較長(zhǎng)的電機(jī)壽命。
  另一方面,如果電機(jī)大小的***和性能的要求需要額外的轉(zhuǎn)矩及速度,過度驅(qū)動(dòng)電機(jī)也是可以的,但會(huì)犧牲產(chǎn)品的使用壽命。

12, 如何為我的應(yīng)用選擇適當(dāng)?shù)墓╇婋娫??
  推薦選擇電源電壓值比最大所需的電壓高 10%-50% 。此百分比因 Kt, Ke, 以及系統(tǒng)內(nèi)的電壓降而不同。驅(qū)動(dòng)器的電流值應(yīng)該足夠傳送應(yīng)用所需的能量。記住驅(qū)動(dòng)器的輸出電壓值與供電電壓不同 , 因此驅(qū)動(dòng)器輸出電流也與輸入電流不相同。為確定合適的供電電流,需要計(jì)算此應(yīng)用所有的功率需求,再增加 5% 。按 I = P/V 公式計(jì)算即可得到所需電流值。
  推薦選擇電源電壓值比最大所需的電壓高 10%-50% 。此百分比因 Kt, Ke, 以及系統(tǒng)內(nèi)的電壓降而不同。驅(qū)動(dòng)器的電流值應(yīng)該足夠傳送應(yīng)用所需的能量。記住驅(qū)動(dòng)器的輸出電壓值與供電電壓不同 , 因此驅(qū)動(dòng)器輸出電流也與輸入電流不相同。為確定合適的供電電流,需要計(jì)算此應(yīng)用所有的功率需求,再增加 5% 。按 I = P/V 公式計(jì)算即可得到所需電流值。

13, 對(duì)于伺服驅(qū)動(dòng)器我可以選擇那種工作方式?
  不同的模式并不全部存在于所有型號(hào)的驅(qū)動(dòng)器中

14, 驅(qū)動(dòng)器和系統(tǒng)如何接地?
  a. 如果在交流電源和驅(qū)動(dòng)器直流總線(如變壓器)之間沒有隔離的話,不要將直流總線的非隔離端口或非隔離信號(hào)的地接大地,這可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞和人員傷害。因?yàn)榻涣鞯墓搽妷翰⒉皇菍?duì)大地的,在直流總線地和大地之間可能會(huì)有很高的電壓。
  b. 在多數(shù)伺服系統(tǒng)中,所有的公共地和大地在信號(hào)端是接在一起的。多種連接大地方式產(chǎn)生的地回路很容易受噪音影響而在不同的參考點(diǎn)上產(chǎn)生流。
  c. 為了保持命令參考電壓的恒定,要將驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)地接到控制器的信號(hào)地。 它也會(huì)接到外部電源的地,這將影響到控制器和驅(qū)動(dòng)器的工作(如:編碼器的 5V電源)。
   d.屏蔽層接地是比較困難的,有幾種方法。正確的屏蔽接地處是在其電路內(nèi)部的參考電位點(diǎn)上。這個(gè)點(diǎn)取決于噪聲源和接收是否同時(shí)接地,或者浮空。要確保屏蔽層在同一個(gè)點(diǎn)接地使得地電流不會(huì)流過屏蔽層。

15, 減速器為什么不能和電機(jī)正好相配在標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩點(diǎn)?
  如果考慮到電機(jī)產(chǎn)生的經(jīng)過減速器的最大連續(xù)轉(zhuǎn)矩,許多減速比會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過減速器的轉(zhuǎn)矩等級(jí)。
  如果我們要設(shè)計(jì)每個(gè)減速器來匹配滿轉(zhuǎn)矩,減速器的內(nèi)部齒輪會(huì)有太多組合 ( 體積較大、材料多 ) 。
  這樣會(huì)使得產(chǎn)品價(jià)格高,且違反了產(chǎn)品的“高性能、小體積”原則。

16, 我如何選擇使用行星減速器還是正齒輪減速器?
  行星減速器一般用于在有限的空間里需要較高的轉(zhuǎn)矩時(shí),即小體積大轉(zhuǎn)矩,而且它的可靠性和壽命都比正齒輪減速器要好。正齒輪減速器則用于較低的電流消耗,低噪音和高效率低成本應(yīng)用。

17, 何為負(fù)載率 (duty cycle)?
  負(fù)載率 (duty cycle) 是指電機(jī)在每個(gè)工作周期內(nèi)的工作時(shí)間 / (工作時(shí)間 + 非工作時(shí)間)的比率。如果負(fù)載率低,就允許電機(jī)以 3 倍連續(xù)電流短時(shí)間運(yùn)行,從而比額定連續(xù)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生更大的力量。

18,標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路可以用于直線電機(jī)嗎?
  一般都是可以的。你可以把直線電機(jī)就當(dāng)作旋轉(zhuǎn)電機(jī),如直線步進(jìn)電機(jī)、有刷、無刷和交流直線電機(jī)。具體請(qǐng)向供應(yīng)商咨詢。

19 ,直線電機(jī)是否可以垂直安裝,做上下運(yùn)動(dòng)?
  可以。根據(jù)用戶的要求,垂直安裝時(shí)我們可以加裝動(dòng)子滑塊平衡裝置或加裝導(dǎo)軌抱閘剎車。

20 ,在同一個(gè)平臺(tái)上可以安裝多個(gè)動(dòng)子嗎?
  可以。只要幾個(gè)動(dòng)子之間不互相妨礙即可。

21 ,是否可以將多個(gè)無刷電機(jī)的動(dòng)子線圈安裝于同一個(gè)磁軌道上?
  可以。只要幾個(gè)動(dòng)子之間不互相妨礙即可。

22 ,使用直線電機(jī)比滾珠絲桿的線性電機(jī)有何優(yōu)點(diǎn)?
  由于定子和動(dòng)子之間沒有機(jī)械連接,所以消除了背隙、磨損、卡死問題,運(yùn)動(dòng)更加平滑。突出了更高精度、高速度、高加速度、響應(yīng)快、運(yùn)動(dòng)平滑、控制精度高、可靠性好體積緊湊、外形高度低、長(zhǎng)壽命、免維護(hù)等特點(diǎn)。

23,如何選用電動(dòng)缸、滑臺(tái)、精密平臺(tái)類產(chǎn)品?其成本是如何計(jì)算的?
  選擇致動(dòng)執(zhí)行器類產(chǎn)品關(guān)鍵要看您對(duì)運(yùn)動(dòng)參數(shù)有什么樣的要求,可以根據(jù)您需要的應(yīng) 用來確定具體運(yùn)動(dòng)參數(shù)等技術(shù)條件,這些參數(shù)要符合您的實(shí)際需要,既要滿足應(yīng)用要求并留有余地,也不要提得太高,否則其成本可能會(huì)數(shù)倍于標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品。舉例來說,如果0.1mm精度夠用的話,就不要選0.01mm的參數(shù)。其它如負(fù)載能力、速度等也是如此。
  另外一個(gè)給用戶的選型建議是,如果不是必須,推拉力或負(fù)重、速度、定位精度這三個(gè)主要參數(shù)不要同時(shí)要求很高,因?yàn)橹聞?dòng)執(zhí)行器是一個(gè)高精度高技術(shù)的機(jī)電一體化產(chǎn)品,我們?cè)谠O(shè)計(jì)制造時(shí)需要從機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣性能、材料特性、材質(zhì)和處理方法等多方面考慮并選擇相應(yīng)的組成電機(jī)、驅(qū)動(dòng)控制器和反饋裝置,以及不同精度等級(jí)的導(dǎo)軌、絲桿、支撐座和其它機(jī)械系統(tǒng),使之達(dá)到需要的整體運(yùn)動(dòng)參數(shù),可謂牽一發(fā)動(dòng)全身的產(chǎn)品。當(dāng)然,您有高要求的產(chǎn)品需要,我們還是可以滿足,只是成本會(huì)相應(yīng)的提高。