行星減速機主要性能參數:
首先,減速比、額定輸出力矩、最大加速力矩、扭轉剛度、軸向力、徑向力、側傾力矩、空載力矩這幾個參數主要體現減速機的強度性能,也是最基本的要求;
其次,需要考慮精度,即背隙,這是保證機構增加減速機后是否能滿足設備的使用精度的前提之一;
再者,允許額定輸入轉數及最大輸入轉數、允許輸入軸大小及長度、傳動效率、壽命、噪音、使用環境溫度范圍、潤滑油種類,材質;
最后,行星減速機相對其他類型的減速機,大部分產品無需考慮定期保養、安裝方向這些顧慮。
以下的詳細介紹將有助于設計師快速了解參數含義及如何選用合適的產品。
減速比:減速、增扭矩,即簡單舉例,電機額定轉數3000rpm,扭矩1.24Nm,那么當選用減速比為5時,此時減速機輸出轉數600rpm,輸出端額定輸出扭矩為6.2Nm(不考慮效率問題);
額定輸出力矩、最大加速力矩:參考下表,即該規格,減速比為3時,減速機可以允許的最大輸出加速力矩30Nm,額定輸出力矩17Nm,當所需的其中一個參數超過該數值,即選擇大一個型號或其他合適的減速比。需要分清楚,這是減速機自身能夠承受的扭矩范圍,自身是沒有動力的。實際輸出的力矩大小,是通過計算選用的電機及減速比得出的,參考減速比的案例;
扭轉剛度:指減速機輸入軸及輸出軸兩端受力產生扭轉形變的難易程度,數值越大,發生形變的難度所需的力矩越大,剛性太弱也會影響傳動精度;
軸向力:減速機輸出端收到的負載端傳遞到減速機軸向的力,受力過大會導致輸出端的支撐軸承受損,輸出軸斷裂等問題,建議軸向力較大的場合,可以通過外部加裝軸承,抵消部分軸向力;
徑向力:減速機輸出端收到的負載端傳遞到減速機軸的垂直方向的力,在大部分的移載機構,具有牽引效果的機構,作用最為明顯,這個力過大對減速機輸出端軸承及輸出軸都影響比較大,建議可以稍微計算下是否滿足要求,當受力過大,在減速機其他性能滿足要求的時,可以采用外部增加軸承座的方式提高軸向承載力;
側傾力矩:在減速機輸出端,連接齒輪、帶輪等傳動機構時,應盡量避免安裝過大尺寸的傳動件、避免遠離減速機的輸出端面。當遠離端面安裝時,應著重計算側傾力矩是否超出該產品所能承載的最大值;(請參考以下圖片的示意圖及計算公式進行驗證)
空載力矩:外部無負載的情況下,減速機在啟動瞬間,由于減速機內部的阻力影響,轉動所需的最小力矩,在穩定運轉中會減小,影響可忽略,。同規格,空載力矩一般隨減速機速比的增大而減小;同速比,空載力矩隨減速機規格變大而增加。因此在選擇大減速機,小減速比或小電機帶動時需要注意該參數是否影響啟動。如下圖所示,僅供參考!
精度:行星減速機的內部齒輪轉動的回程間隙,單位arcmin;1arcmin相當于1度的1/60,目前市面的行星最高精度還是標準≤1arcmin,能穩定達到這個精度基本是主流老品牌,跟RV減速機精度是差不多的,但是各有優缺點。目前普通的傳動,個人認為在10arcmin以內夠用了,在要求高的一般會控制在3-5arcmin以內,傳動精度也可以通過外部傳感器、光柵等作補償,穩定性越高補償效果越好;是否每個位置都保持在相對穩定的誤差范圍內及質保期內精度是否保持在所選的精度范圍內。
允許額定輸入轉數及最大輸入轉數、允許輸入軸大小及長度:這幾個放到一起主要是設計電機的參數的匹配,限制輸入轉數,主要考慮高轉數帶來的溫升問題及溫升導致內部氣壓對密封件的影響,高轉數對齒輪的磨損也會加快;對電機輸入軸的限制,主要是減速機箱體規格固定,輸入軸過大會影響減速機齒輪軸及箱體的設計,同時也會導致輸入端的轉動慣量變大的問題,不利于批量化生產;
傳動效率、壽命、噪音:傳動效率一般90%以上,隨內部齒輪組數增加而降低;壽命基本20000-30000h為主,傳動效率在選型的時候會涉及計算;噪音,越精密的噪音會相對小一些,規格大了也會變大,一般也都可以接受,確實要求高的,可針對性選擇;
使用環境溫度范圍、潤滑油種類,材質:使用環境主要有高溫、低溫、真空,食品安全、輻射等,針對這類特殊環境需要選用專用的潤滑油進行更換使用;材質一般以碳鋼的箱體及鋁合金的連接板為主,個別特殊的要求的不銹鋼;
最后就是行星減速機都采用免保養(即換油),任意方向安裝。
溫馨提示:遇到扭矩大,慣量大的機構,在速度要求不高的場合可以優先選用小電機大減速比;電機越大成本越高,減速機的價值就越明顯。
希望看到這篇文章對各位工程師有所幫助,僅為個人對行星減速機的認識,有補充或者覺得不對的地方,歡迎交流探討!