運動良伴-減速齒輪

B0  2019年 02月15日 22:54


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實務上在工具機或產業用機器裡面,通常都會把馬達搭配減速機來應用。因為一般而言,使用的伺服馬達的轉速都比較高,且扭矩也不特別大,因此想要讓馬達發揮在某個功能的時候經常會使用減速機將轉速變換為扭矩. 原理上而言馬達的功率為扭矩乘以轉速,當功率不變之下,轉速降低可以讓扭矩增加。
常見的減速機都採用減速齒輪來達到功用.藉此機會介紹6種常見的減速齒輪.
1. 平齒輪(用於平行軸之間)
這是最一般的形式的減速機構,當單獨一段的減速比不夠用的時候經常會使用多段的減速齒輪以達到所需要的高減速效果.由於平齒輪不產生軸向的力量,所以設計使用比較簡單.
2. 傘齒輪(Bevel Gear)(用於交叉軸之間)
當使用條件需要讓輸入軸與輸出軸交叉的時候使用這種圓錐狀的齒輪,常用於差動裝置, 依照齒的加工方向有區分為直齒型與彎曲齒型的傘齒輪。
3. 蝸桿蝸輪(用於直交軸之間)
同一平面內兩個軸互相直交時使用此齒輪,常用於需要體積小減速比大的應用需求上,嚙合(ㄋ丨ㄝˋ ㄏㄜˊ)很安靜,具有從蝸輪側無法主動讓蝸桿轉動的自鎖效果,不過傳動效率與他型齒輪相較稍微差一些.
4. Hypoid齒輪(戟齒輪)(用於直交軸之間)
小齒輪與大齒輪有偏位,這種結構同時具有傘齒輪與蝸桿蝸輪的特性,可以達到大減速比,且效率也不錯,嚙合很複雜,加工製作困難.
5. 行星齒輪(使用於同軸之間)
採用複數個平齒輪的組合組成,中央為太陽齒輪,週邊圍繞著幾個同時自轉也公轉的小齒輪,只有一段減速可是減速比卻很大,輸入軸可以與輸出軸共軸,也容易組合為多段減速,市面上很多減速機都採用這樣形式的原理.也有馬達廠商乾脆將此減速機內藏一體販賣.並且提供多種減速比的組合讓客戶可以選擇.體機也輕巧.如果剛好減速比找不到的話,就得馬達分開選, 減速機分開選. 有個趨勢是更低背隙的產品, 更高鋼性化, 小型化.
6. 波動齒輪(Harmonic Drive)
它主要由Circular spline, Wave generator, Flex spline三個主要的部份構成, 應用了彈性變形原理的特殊減速機. 具有高減速比, 低背隙, 輕量, 體積小等特色, 最近活用在人形機器人的關節等廣泛的領域上。

上述各種形式的齒輪各具有自己獨特的減速比或傳動效率,此外在選用上也還要考慮到背隙,Hysteresis, 震動特性。
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