伺服電機(jī)齒輪箱(英文:Servo Motor Gearbox)是一種利用齒輪將從伺服電機(jī)的輸出軸獲得的動(dòng)力降低到輸出軸的轉(zhuǎn)速,從而獲得與減速比成正比的扭矩的裝置。

圖1. 伺服電機(jī)減速機(jī)
圖1為伺服電機(jī)減速機(jī)的外觀。也有帶有空心輸出軸的型號(hào),可以讓電纜等穿過(guò)。
使用伺服電機(jī)減速機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)是即使很小的電機(jī)也能產(chǎn)生很大的扭矩。
如果您嘗試使用單個(gè)伺服電機(jī)移動(dòng)設(shè)備,則需要高輸出伺服電機(jī),這會(huì)增加整個(gè)設(shè)備的重量和尺寸。因此,通過(guò)使用伺服電機(jī)減速器,可以產(chǎn)生比單獨(dú)使用伺服電機(jī)大約4至100倍的扭矩。這消除了對(duì)大型電機(jī)的需求,使設(shè)備更小、更便宜。
了解減速機(jī)的類(lèi)型和特性、??產(chǎn)品規(guī)格以及選擇適合應(yīng)用的齒輪和減速比是配置使用伺服電機(jī)減速機(jī)的設(shè)備的重要因素。
還有一種基于類(lèi)似概念的產(chǎn)品,稱(chēng)為齒輪電機(jī)。
伺服電機(jī)減速機(jī)的應(yīng)用
伺服電機(jī)減速機(jī)主要用于工廠中運(yùn)行的自動(dòng)化設(shè)備。
具體規(guī)格包括以下內(nèi)容。
伺服電機(jī)減速機(jī)原理
伺服電機(jī)減速機(jī)內(nèi)部有齒輪。齒輪具有如下機(jī)構(gòu),可以改變從伺服電機(jī)的輸出軸獲得的動(dòng)力。
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將齒輪轉(zhuǎn)速降低(1/減速比)
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與減速比成比例地增加扭矩
我們將以圖 2 所示的齒輪為例詳細(xì)解釋這一點(diǎn)。

圖2 伺服電機(jī)減速機(jī)原理
圖2由兩個(gè)齒輪組成:①齒輪1至齒輪2(減速比:3/1=3)和②齒輪3至齒輪4(減速比:7/3≒2.33)。
該齒輪組合的減速比為
(①的縮小比例)×(②的縮小比例)= 3/1×7/3=7
可以計(jì)算為
對(duì)于該伺服電機(jī)減速機(jī),減速??機(jī)輸出軸的功率變化如下。
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轉(zhuǎn)速變?yōu)?/7
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扭矩增加7倍(注1)
(注1)嚴(yán)格來(lái)說(shuō),由于齒輪摩擦等損失,輸出軸的扭矩將小于7倍。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn),我們?cè)谶@里忽略損失。
伺服電機(jī)減速機(jī)的類(lèi)型
伺服電機(jī)減速機(jī)大致分為正交軸和平行軸兩種類(lèi)型。
在正交軸減速機(jī)中,伺服電機(jī)的輸出軸和減速機(jī)的輸出軸是正交的。正交軸上使用的齒輪主要是蝸輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪。在平行軸減速機(jī)中,伺服電機(jī)的輸出軸和減速機(jī)的輸出軸是平行的。平行軸所用的齒輪主要是行星減速機(jī)。
下面描述了每個(gè)的特征。
1.蝸輪(正交軸)
其特點(diǎn)是強(qiáng)度高、安靜度高、能夠方便地使用空心輸出軸。可與約0.2~15kW的電機(jī)組合,減速比范圍約1/10~1/60。
2.準(zhǔn)雙曲面齒輪(正交軸)
其特點(diǎn)是與蝸輪相比效率高??膳c約0.2~11kW的電機(jī)組合,減速比范圍約1/5~1/200。

圖 3. 準(zhǔn)雙曲面齒輪
3、行星減速機(jī)(平行軸)
其特點(diǎn)是效率高,能夠通過(guò)增加級(jí)數(shù)來(lái)提高減速比。可與約0.2~3kW的電機(jī)組合,減速比范圍約1/3~1/100。