减速器的选择是每个机械设计工程师的必修课。因此,我们将结合减速器的选择样本来介绍减速器的选择注意事项。
事实上,在减速器的选择过程中,我们需要特别注意以下参数的选择和计算:
A、计算减速器输出轴扭矩;
B、计算传动机构的最大速度;
C、传动机构安装方式的选择;
D、减速器传动精度的选择;
F、减速机接口配置;
接下来,我们将从以上几个方面详细介绍减速器过程中的选择依据和方法。
一、减速器输出轴扭矩计算
减速器的输出扭矩是我们计算传动机构的需求扭矩。您选择减速器的目的是希望:
电机额定扭矩最小化(即成本最小化)+减速器(增加扭矩)=获得较大的扭矩输出。
事实上,减速器在机械结构中的应用有很多优点,如增加扭矩、减少惯量、减少传动机构对伺服电机的影响、自锁传动机构等。
当然,它的核心价值是增加扭矩。所以当你确认你的传动机构需要的扭矩时,然后比较你选择的伺服电机的扭矩,然后这两个扭矩的比就是你想选择的减速器的减速比。当然,我们通常会使机构的最终扭矩有一定的冗余,所以传动比应该稍微大一点。
因此,在这个过程中,有两个参数非常重要,即你需要的最终扭矩和伺服电机的额定扭矩。只有了解了这两个参数,才能确认您选择的减速电机的减速比。
例如,在上图样本中,减速器的型号为:SDH-42-L1,我们在选择的时候,需要注意几个地方。首先是看减速器的形状,比如上面公式中的42。其实形状尺寸是44*44mm。这个时候要注意和你伺服电机的形状比较。通常我们可以选择形状相同的减速器。
二、计算传动机构的最大速度
对于传动机构的最大速度,机械设计工程师必须确认,因为参数涉及减速比的选择,当我们选择减速比时,并不是说可以无限增加减速比,因为减速比越大,虽然扭矩越大,但也意味着输出速度会降低,导致整个传动机构的运行速度。
因此,在扭矩和转速之间,我们需要做一个平衡,在满足机械机构传动速度的前提下,尽量增加减速比来提高传动扭矩,这是一个合理的选择。
当然,一个传动机构的传动速度并不完全决定在减速器上。伺服电机的转速、传动螺杆的螺距、齿轮的大小等都是决定性因素。因此,我们在做结构设计时需要综合考虑,但减速比的大小也是一个决定性因素,需要我们注意。
三、传动机构安装方式的选择
对于减速器的选择,除了上述参数选择外,还应选择减速器的类型和安装方法,如行星减速器、蜗轮减速器、同轴直联或90度垂直安装等。
特别是对于蜗轮减速器的选择,有其特定的应用场景,如要求整个运动机构具有自锁功能,我们经常有这样的设计需求,如传动机构垂直安装,为了避免机构断电后坠落,通常选择蜗轮减速器。
当然,很多人会说可以选择带锁的伺服电机。其实理论上是可以的,我们通常会选择垂直方向的伺服电机。但是在实际应用中,我们会发现很多机构在通电的瞬间都会出现微量下降的现象。如果此时选择蜗轮减速器,可以很好的避免这种现象,因为蜗轮减速器具有自锁功能。
当然,这种自锁是有前提的,传动比大于一定比例,蜗轮减速器真的可以发挥自锁的作用,减速比太小仍然不可靠,具体比例我忘记了(似乎超过30,不确定),使用时可以与减速器制造商沟通,他们有相关参数。
所以选择什么样的安装方式也很重要,而不是随意做出选择。
四、减速器传动精度的选择
减速器的传动精度完全取决于你设计的传动机构的精度要求,只要根据你的功能匹配相应的参数,当然,这是一个真正的成本,精度越高,成本越高,很多时候你不能接受,尤其是一些好品牌,负担不起。
在上图中,传动精度有特殊的标记,您只需根据其解释的精度进行选择。如果你不满意,你可以改变模型。如果你不满意,你可以改变你的品牌。
5.减速机接口配置
在选择减速器的过程中,有两个减速器接口需要我们通过图纸来澄清。
同时还要求减速器的结构形式,外观尺寸既能满足设备要求,又能与所选伺服电机连接。
例如,在这样的图纸中,第一个接口是减速器和伺服电机之间的接口,通常需要定制。减速器制造商将根据客户选择的伺服电机接口定制减速器接口。因此,在与减速器供应商沟通时,您需要向他们提供伺服电机接口。
二是减速器的输出接口。一般来说,我们都是按照减速器供应商的标准来选择这个接口,除非你有特殊要求。
因为所有的定制都需要成本,所以在设计的时候,一定要考虑成本,尽量选择供应商的标准产品进行采购,除非是被迫的。
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