如何选择合适的齿轮箱

以较低的转速提供更大的扭矩

如何选择合适的减速机：在您的运动控制应用中适当使用齿轮可以使其以较低的转速运行并提供更大的扭矩。如果您决定使用减速机，可用的配置包括直列式或直角减速机。您必须并且还决定是否需要带有集成齿轮箱的电机。该组件包括位于单个外壳中的减速机和电机。

减速机的类型

直列减速机

直列式齿轮箱通常用于运动控制应用，因为它们比直角齿轮箱具有更高的扭矩输出和更低的齿隙。它们的成本也更低。直列式齿轮箱的输出轴与电机轴成一直线并居中。

直角减速机

当需要将伺服电机安装到狭小空间时，通常使用直角减速机。直角齿轮箱的输出轴与电机轴成 90 度角。因此，大部分减速机外壳和所有电机外壳都平行于机器的侧面，从而提供更小的机器外壳。请注意，一些减速机，例如蜗轮减速机，具有固有的直角设计，因为蜗杆（螺杆）的驱动轴与蜗轮的轴成 90 度角。
图 1. 当需要将伺服电机安装到狭小空间时，通常会使用这种直角减速机

独立的电机和减速机

大多数采用齿轮传动的运动控制系统都使用单独的电机和齿轮箱。这种方法让您可以选择最适合应用的电机和减速机，即使它们来自不同的制造商。通常，您可以将减速机安装到几乎任何伺服电机上。所需要做的就是使用标准螺钉将配对法兰安装在一起。这种配置比集成减速电机更灵活，也更易于维护。减速机比电机本身磨损得更快，因此当减速机出现故障时，您只需更换它而不是电机。

集成减速电机

也就是说，集成减速电机是某些应用的最佳选择。这种方法的一个优点是组件的总长度可以比​​具有单独的齿轮箱和电机的组件短一英寸或更多。
系统设计也更简单，因为您只需要一个速度和扭矩曲线来确定齿轮电机是否能提供必要的性能来为您的运动控制系统提供动力。这有助于消除设计错误。
装配也更加简单。由于减速机和电机是一体的，所以不可能出现在将减速机安装到电机时发现的装配错误。

在食品加工中的应用

集成减速电机在食品加工行业等恶劣环境中也能正常工作。由于齿轮电机外壳也由 300 级不锈钢制成，并且必须满足 IP 69K 标准以防止高温高压水进入，工厂人员可以轻松清洗机器而不必担心损坏机器。该设计还消除了电机和齿轮箱之间的接缝，因此没有地方可以夹住食物。

法兰面齿轮箱

较新的趋势是使用法兰面齿轮箱。法兰面齿轮箱没有输出轴，而是有一个旋转盘，输出端有螺丝孔。被驱动的机器直接安装在法兰上。这种布置消除了对灵活耦合的需要及其所有相关问题。减速机和减速电机均提供法兰面。
图 2. 要将减速机安装到伺服电机上，只需使用标准螺钉将配合法兰连接在一起即可。此处，输入齿轮上的开口环机构将其固定到电机轴上。

如何选择合适的减速机

有许多不同类型的减速机可用于运动控制系统。了解每个的属性将帮助您针对不同的应用做出最佳选择，并确定如何选择合适的齿轮箱：

• 刺激 齿轮的齿垂直于齿轮的表面。它们结构紧凑、具有成本效益，并且能够实现高齿轮比。缺点包括噪音大且容易磨损。
• 蠕虫 齿轮传动用于需要以 90 度角传输动力和需要高减速的地方。蜗杆传动精确，运行安静，几乎不需要维护。缺点包括效率相对较低且不可逆。
• 行星 齿轮传动装置之所以被称为齿轮传动装置，是因为齿轮装置有点类似于太阳系。称为太阳齿轮的中央齿轮驱动位于其周围的行星齿轮。行星齿轮使减速机的输出轴旋转。优点包括紧凑的尺寸、高效率、低背隙和高扭矩重量比。缺点包括复杂的设计和高轴承负载。
• 谐波 齿轮驱动器包含波发生器、柔性脊柱和圆形脊柱。优点包括重量轻、设计紧凑、无背隙、高传动比、高扭矩能力以及同轴输入和输出。缺点是齿轮容易磨损。
• 摆线 驱动器有一个输入轴，该输入轴驱动一个偏心轴承，然后驱动一个摆线盘。摆线减速器能够在保持小尺寸的同时实现高比率。缺点包括摆线运动引起的振动增加，这会导致摆线盘齿磨损。

图 3。您只需要一条速度和扭矩曲线即可确定像这样的集成齿轮电机是否具有为运动控制系统提供动力所需的性能。

有关如何为您的设计选择合适的减速机和减速电机的更多信息，请致电 (920) 209 5303 致电 Paul Hoerning 或致电 (920) 757 0500 致电 Travis Strebe