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減速機(jī)選型，是每個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)工程師的必修課。因此我們下面就結(jié)合減速機(jī)的選型樣本來介紹一下，減速機(jī)的選型注意事項(xiàng)。

其實(shí)，在減速機(jī)的選型過程中，我們需要特別注意的是以下幾個(gè)參數(shù)的選擇與計(jì)算：

    A、減速機(jī)輸出軸扭矩的計(jì)算；

    B、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的最大速度的計(jì)算；

    C、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的安裝方式的選擇；

    D、減速機(jī)傳動(dòng)精度的選擇；

    F、減速機(jī)接口的配置；

接下來就從以上幾個(gè)方面來詳細(xì)的介紹一下，減速機(jī)過程中的選擇依據(jù)和方法。

1、減速機(jī)輸出軸扭矩的計(jì)算

減速機(jī)的輸出扭矩，即是我們對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)計(jì)算得出的需求扭矩，你選擇減速機(jī)的目的就是希望：

電機(jī)額定扭矩最小化（也即成本最小化）+減速機(jī)（增大扭矩）=得到一個(gè)較大的扭矩輸出。

其實(shí)，減速機(jī)在機(jī)械結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用好處有很多，例如增大扭矩，減小慣量，減小傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)伺服電機(jī)的沖擊，自鎖傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等等。

當(dāng)然，其核心價(jià)值所在，還是增大扭矩。所以當(dāng)你確認(rèn)你的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所需要的扭矩后，然后再對(duì)比一下你選定的伺服電機(jī)的扭矩，然后這兩個(gè)扭矩的比值就是你要選擇的減速機(jī)扭矩的減速比，當(dāng)然我們通常會(huì)讓機(jī)構(gòu)的最終扭矩有一定的冗余，所以傳動(dòng)比要選得稍微大一點(diǎn)。

所以這個(gè)過程中，有兩個(gè)參數(shù)非常重要，即你需要的最終扭矩和伺服電機(jī)的額定扭矩，只有知道了這兩個(gè)參數(shù)，你才能確認(rèn)你選擇的減速電機(jī)的減速比。

例如上圖的樣本中，減速機(jī)的型號(hào)為：SDH-42-L1，我們?cè)谶x擇的時(shí)候，需要注意幾個(gè)地方，第一就是看減速機(jī)的外形，例如上式中的42，其實(shí)外形尺寸為44*44mm，這個(gè)時(shí)候注意去和你的伺服電機(jī)的外形做比較，通常我們選擇外形相當(dāng)?shù)臏p速機(jī)就可以了。

2、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的最大速度的計(jì)算

對(duì)于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的最大速度，機(jī)械設(shè)計(jì)工程師一定是需要自行確認(rèn)的，因?yàn)檫@個(gè)參數(shù)牽涉到減速機(jī)的減速比的選擇，在我們選擇減速比的時(shí)候，并不是說能夠無限的增大減速比的，因?yàn)闇p速比越大，雖然扭矩會(huì)越大，但是同時(shí)也意味著輸出轉(zhuǎn)速會(huì)降低，這也就導(dǎo)致了整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度降低。

所以在扭矩和轉(zhuǎn)速之間，我們需要去做一個(gè)平衡，在滿足機(jī)械機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)速度的前提下，盡量增加減速比來提升傳動(dòng)扭矩，這才是合理的選擇。

當(dāng)然，一個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其傳動(dòng)速度并不完全決定在減速機(jī)上，伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)絲桿的螺距，齒輪的大小等等都是決定因素，所以我們?cè)谧鼋Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要綜合的去考慮，但是減速比的大小也是一個(gè)決定因素，是需要我們?nèi)プ⒁獾摹?/p>

3、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的安裝方式的選擇

對(duì)于減速機(jī)的選擇，除了上述的參數(shù)選擇，還要對(duì)減速機(jī)的類型和安裝方式進(jìn)行選擇，例如你選擇的減速機(jī)是行星減速機(jī)，還是蝸輪蝸桿減速機(jī)，是同軸直聯(lián)式，還是90度垂直安裝等等。

特別是對(duì)于蝸輪蝸桿減速機(jī)的選擇，有其特定的應(yīng)用場景，例如要求整個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具備自鎖功能，我們很多時(shí)候都有這樣的設(shè)計(jì)需求，例如傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是垂直安裝的時(shí)候，為了避免機(jī)構(gòu)在電機(jī)斷電后下墜，通常我們選擇蝸輪蝸桿式的減速機(jī)。

當(dāng)然很多人會(huì)抬杠說可以選擇帶抱閘的伺服電機(jī)，其實(shí)理論上是可以的，而且通常垂直方向的伺服電機(jī)我們都會(huì)選擇抱閘電機(jī)，但是我們?cè)趯?shí)際的應(yīng)用中會(huì)發(fā)現(xiàn)，伺服電機(jī)在通電的瞬間很多機(jī)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)微量下墜的現(xiàn)象，如果這個(gè)時(shí)候你選擇的是蝸輪蝸桿的減速機(jī)，那就可以很好的避免這樣的現(xiàn)象，因?yàn)槲佪單仐U的減速機(jī)是帶自鎖功能的。

當(dāng)然這個(gè)自鎖是有前提的，傳動(dòng)比要大于一定的比值，蝸輪蝸桿的減速機(jī)才能真正起到自鎖的作用，減速比太小依然是不可靠的，具體的比值我忘記了（好像是要超過30，不確定），在使用的時(shí)候可以和減速機(jī)廠家好好的溝通一下，他們有相關(guān)參數(shù)的。

所以選擇什么樣的型號(hào)的安裝方式也很重要，并不是隨心所欲的去做選擇的。

4、減速機(jī)傳動(dòng)精度的選擇

減速機(jī)的傳動(dòng)精度，這完全取決于你設(shè)計(jì)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的精度要求，只要按你的功能進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)匹配就可以了，當(dāng)然這可是實(shí)打?qū)嵉某杀?，精度越高，成本越高，而且很多時(shí)候高到你無法接受，特別是一些好的品牌，玩不起啊。

在上圖中，傳動(dòng)精度有特別的標(biāo)注，你只需要按其解釋的精度選擇即可，如果不滿足的話就換型號(hào)，如果還不滿足的話，那就換品牌。

5、減速機(jī)接口的配置

在選擇減速機(jī)的過程中，有兩個(gè)減速機(jī)的接口是需要我們通過圖紙來明確的。

同時(shí)還要求減速機(jī)結(jié)構(gòu)形式，外型尺寸既能滿足設(shè)備要求，同時(shí)能與所選用的伺服電機(jī)連接。

例如這樣一個(gè)圖紙，第一個(gè)接口是減速機(jī)與伺服電機(jī)的接口，這個(gè)通常是需要定制的，減速機(jī)生產(chǎn)廠家會(huì)根據(jù)客戶選擇的伺服電機(jī)的接口來定制減速機(jī)的接口，所以在和減速機(jī)供應(yīng)商溝通的時(shí)候，你需要提供伺服電機(jī)的接口給他們。

第二是減速機(jī)的輸出接口，通常來說，這個(gè)接口我們都是按減速機(jī)供應(yīng)商的標(biāo)準(zhǔn)來選擇，除非你有特殊要求。

因?yàn)樗械亩ㄖ贫际且ǔ杀镜?，所以在你做設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要結(jié)合成本來考慮，盡量選擇供應(yīng)商的標(biāo)準(zhǔn)品來采購，除非是逼不得已。

這些場合下伺服電機(jī)必須配用行星減速機(jī)！

1、重負(fù)荷高精度

必須對(duì)負(fù)載做移動(dòng)并要求精密定位時(shí)便有此需要。一般像是航空、衛(wèi)星、醫(yī)療、軍事科技、晶圓設(shè)備、機(jī)器人等自動(dòng)化設(shè)備。他們的共同特征在于將負(fù)載移動(dòng)所需的扭矩往往遠(yuǎn)超過伺服電機(jī)本身的扭矩容量。而透過減速機(jī)來做伺服電機(jī)輸出扭矩的提升，便可有效解決這個(gè)問題。      

2、提升扭矩

輸出扭矩提升的方式，可能采用直接增大伺服電機(jī)的輸出扭矩方式，但這種方式不但必須使用昂貴大功率的伺服電機(jī)，電機(jī)還要有更強(qiáng)壯的結(jié)構(gòu)，扭矩的增大正比于控制電流的增大，此時(shí)采用比較大的驅(qū)動(dòng)器，功率電子組件和相關(guān)機(jī)電設(shè)備規(guī)格的增大，又會(huì)使控制系統(tǒng)的成本大幅增加。  

3、提高使用性能

據(jù)了解，負(fù)載慣量的不當(dāng)匹配，是伺服控制不穩(wěn)定的最大原因之一。對(duì)于大的負(fù)載慣量，可以利用減速比的平方反比來調(diào)配最佳的等效負(fù)載慣量，以獲得最佳的控制響應(yīng)。所以從這個(gè)角度來看，行星減速機(jī)為伺服應(yīng)用的控制響應(yīng)的最佳匹配。    

4、降低設(shè)備成本

從成本觀點(diǎn)，假設(shè)0.4KW的AC伺服電機(jī)搭配驅(qū)動(dòng)器，需耗費(fèi)一單位設(shè)備成本，以5KW的AC伺服電機(jī)搭配伺服驅(qū)動(dòng)器必須耗費(fèi)15單位成本，但是若采用0.4KW伺服電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器，搭配一組減速機(jī)就能夠達(dá)到前述耗費(fèi)15個(gè)單位成本才能完成的事，在操作成本上節(jié)省50%以上。     

因此,使用者可依其加工需求不同，決定選用不同安裝形式的行星減速機(jī)產(chǎn)品。一般而言，在機(jī)臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)上有低速、高扭矩、高功率密度場合需求，絕大部分采用行星減速機(jī)。