Что такое редуктор серводвигателя?

Что такое редуктор серводвигателя?

Редуктор серводвигателя (редуктор серводвигателя) — это устройство, которое уменьшает скорость вращения выходного вала серводвигателя с помощью шестерен для получения крутящего момента, пропорционального передаточному отношению.

Рисунок 1. Редуктор серводвигателя

Некоторые модели имеют полый выходной вал, через который проходят кабели и другие компоненты.

Наибольшее преимущество использования редуктора серводвигателя заключается в том, что он позволяет небольшому двигателю производить большой крутящий момент.

Если вы попытаетесь управлять устройством только с помощью серводвигателя, вам понадобится большой выходной серводвигатель, что увеличит общий вес и размер устройства. С другой стороны, использование редукторов серводвигателей может генерировать в 4–100 раз больше крутящего момента, чем один серводвигатель. Это устраняет необходимость в больших двигателях, делая оборудование меньше и дешевле.

Понимание типа редуктора, его особенностей и технических характеристик продукта, а также выбор правильной передачи и передаточного числа для конкретного применения являются важными факторами при настройке оборудования, в котором используются редукторы с серводвигателем.

Подобная концепция также существует для изделий, называемых редукторными двигателями.

Применение редукторов с серводвигателем

Редукторы с серводвигателем в основном используются в автоматизированных устройствах, работающих на заводах.

Конкретные области применения спецификаций включают следующее:

• Приводной блок сочлененного робота
• Колесный привод для мобильных роботов и AGV
• Механизм пресс-фитинга оборудования пресс-фитинга
• Механизм привода магазина для смены инструмента в станках
• Упаковочное оборудование (машина для изготовления пакетов, машина для упаковки подушек)
• Привод поворотного стола

Принцип работы редукторов серводвигателей

Редукторы серводвигателей содержат шестерни. Шестерни изменяют мощность, полученную от выходного вала серводвигателя, следующим образом.

• Уменьшает скорость вращения на (1/передаточное отношение) шестерни
• Крутящий момент увеличивается пропорционально передаточному отношению

В качестве примера для иллюстрации возьмем следующую передачу.

Рисунок 2. Принцип работы редуктора серводвигателя

Состоит из двух передач: (1) с передачи 1 на передачу 2 (передаточное отношение: 3/1=3) и (2) с передачи 3 на передачу 4 (передаточное отношение: 7/3≒2,33).

Передаточное отношение этой комбинации передач равно:

(Коэффициент редукции ①) × (Коэффициент редукции ②) = 3/1 × 7/3 = 7

Коэффициент редукции этой комбинации передач можно рассчитать следующим образом.

Этот редуктор серводвигателя изменяет мощность выходного вала редуктора следующим образом.

• Скорость вращения уменьшается до 1/7
• Крутящий момент увеличивается в 7 раз (Примечание 1)

(Примечание 1) Строго говоря, крутящий момент на выходном валу будет меньше в 7 раз из-за трения шестерен и других потерь. Для простоты потери здесь игнорируются.

Типы редукторов серводвигателей

Редукторы серводвигателей в целом подразделяются на два типа: с ортогональной осью и с параллельной осью.

В редукторах с ортогональной осью выходной вал редуктора серводвигателя ортогонален выходному валу редуктора. Шестерни, используемые в редукторах с ортогональным валом, в основном червячные и гипоидные. В редукторах с параллельным валом выходной вал редуктора серводвигателя параллелен выходному валу редуктора. Шестерни, используемые в параллельных валах, в основном планетарные редукторы.

Характеристики каждого из них описаны ниже.

1. Червячная передача (ортогональный вал)

Она характеризуется высокой прочностью, высокой бесшумностью и легкостью изготовления выходного вала полым. Ее можно комбинировать с двигателями мощностью около 0,2~15 кВт, а диапазон передаточного числа составляет около 1/10~1/60.

2. Гипоидная передача (ортогональный вал)

По сравнению с червячными передачами они характеризуются высокой эффективностью. Их можно комбинировать с двигателями мощностью около 0,2~11 кВт, а диапазон передаточного числа составляет около 1/5~1/200.

Рисунок 3. Гипоидная передача

3. Планетарный редуктор (параллельный вал)

Он отличается высокой эффективностью, а передаточное число можно увеличить за счет увеличения количества ступеней. Двигатели мощностью 0,2–3 кВт можно комбинировать, а диапазон передаточного числа составляет приблизительно 1/3–1/100.