行星減速機是什麼?3分鐘快速了解基本知識!
Posts by : Shinwe | 2022-06-20行星減速機(planetary reducer)是一種用途廣泛的工業產品,與每個人的生活都息息相關!了解行星減速機前,需要認識什麼是「減速機」
減速機種類繁多,行星減速機是其中一種較常見的類型,因為其利用「行星齒輪」(Epicyclic Gearing)為主要核心架構。由一個或者多個外部齒輪圍繞著一個中心齒輪旋轉,就像行星繞著太陽公轉。
減速機是一種機械裝置,其通過齒輪等裝置來降低動力的旋轉速度並輸出動力,可以獲得與減速比(齒數比或皮帶輪比)成比例的轉矩。
減速機有很多種類,其中行星減速機是較為熱門的類型之一,簡介如下:
行星減速機的結構
減速機的工作原理,通常是利用大小不同的齒輪,組合成「齒輪箱」,連結動力裝置與機械設備兩端,透過大小不同齒輪間的嚙合運轉,降低馬達轉速與提高扭力,換言之,將動力裝置的迴轉數降低,得到較大的轉矩。
行星齒輪通常安裝在可移動的臂或託架上,其本身可以相對於太陽齒輪旋轉。周轉齒輪系統還結合了外環齒輪或內齒圈的使用,與行星齒輪咬合。
有時一套行星齒輪無法滿足較大的傳動比,需要2套以上來滿足較大的傳動比的要求,稱為2級或3級減速機,但並不是越多越好,2級或3級減速機的結構長度會增加,效率會有所下降。
行星減速機有哪些種類?
行星減速機的特徵分類如下表,通常行星減速器的種類,由下列各種條件排列組合而成
分類方式 | 類型 |
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輸出方向 | 直線型、直角轉角型 |
輸出方式 | 平滑直軸、附鍵直軸、鍵孔輸出、多輸出軸 |
軸心型式 | 出力軸型、中空軸型(法蘭型) |
連接方式 | 圓形安裝、方形安裝 |
齒輪排列 | 直齒、斜齒 |
減速方式 | 一級減速(小於10:1)、二級減速(大於10:1而小於等於100:1)、三級減速(有大於100:1) |
精密度 | 標準精度、高精度/td> |
適用情境 | 軍用/民用、標準/低溫/無塵室環境 |
行星減速機的優點
本馬達輸出軸,由逆時鐘旋轉改變成順時鐘旋轉,或輸出方向轉向不同角度。
使用減速機的好處是可以「降低整體設備成本」,因使用減速器提升馬達扭矩,等同增加馬達功率。也有保護馬達的效果,因如果系統負載過大時,成本較低的減速機通常會先受損,保護了連接的馬達與設備。
行星減速機更具有節省成本(較小功率馬達搭配行星減速機),傳動效率相對較高(95%以上),減速範圍廣(輸出扭矩高),高減速比(可利用多段數或多級數組合)、運行噪音低等優勢,運用廣泛。
此外,行星減速機具有多個與更大面積齒輪接觸面,能360度、多個齒輪面共同均勻承受瞬間衝擊負荷,使其更能承受較高扭力之衝擊,本體及各軸承零件亦不因高負荷而損壞破裂。
相對的,傳統齒輪僅依靠兩個齒輪間極少數點接觸面擠壓驅動,所有負荷集中於相接觸之少數齒輪面,容易產生齒輪之磨擦與斷裂。
行星減速機的應用
從傳統工具機(車床、銑床…)、產業機械設備(包裝機、印刷機…)、自動化設備(輸送帶、自動倉儲…)等產業,到尖端科技的半導體(製造設備)、航太(飛機零件)、醫療(電動輪椅、MRI設備)等領域的設備中,都可以見到行星減速機大展身手!
行星減速機購買注意事項
除了型號要正確,購買行星減速機要注意三大要素
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減速比
指減速機構中瞬時輸入速度與輸出速度的比值,用符號「i」表示。如輸入轉速為2100r/min,輸出轉速為30r/min,那麼其減速比則為:i=70:1。
減速比對應到應用端所需求的速度以及扭矩,要確認是否符合需求。
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背隙
背隙是機械工程名稱,有時又被稱作空程差或者回程差,是二個工件結合時的間隙,可以定義為「機械系統中,在維持下一個零件靜止不動的條件下,一零件往一方向移動或旋轉的最大位移或是旋轉量。
例如在齒輪及齒輪組中就有背隙,是相嚙合的齒輪齒和齒之間的間隙。有些應用不希望背隙的存在,不過有些應用希望有背隙。
背隙在行星減速機中,是精密度的指標,性能規格的重要參數之一,但未必要選擇最低背隙的產品,應該依據實際應用端所使用的元件來評估所需的背隙。
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使用特殊需求
行星減速機是否會在高溫、高濕度、多灰塵或低溫環境中使用,安裝的可用空間是否有限、或是特殊的應用需求:例如抗腐蝕、特殊尺寸、超高剛性等,都需要在採購時列入考量,甚至訂做客製化的機種。