在現代科技下,內燃機與馬達之類的設備,動力輸出越來越強勁,但如果沒有「減速機」這樣的精密裝置配合,作業的效率會大打折扣喔!那究竟減速機與減速馬達是什麼?使用減速機又有什麼好處呢?
減速機運作原理概說
減速機是變速器的一種,一般用於低轉速大扭矩的傳動設備,原理是把電動機、內燃機、馬達或其它高速運轉的動力,通過減速機的輸入軸上齒數少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪,將馬達等動力裝置的的迴轉數降低到所要的迴轉數,並得到較大轉矩的機構。
換句話說,減速機是一種能夠將馬達的轉速降低並讓輸出轉矩提昇的一種傳動機構,其傳動原理如下圖,今只需在輸入端給予一個小的力量,經過幾個齒輪的傳動後,便可產生較大的力量去帶動一個大的負載。大小齒輪的齒數之比,就是減速比(傳動比)。
減速機是一種由封閉在剛性殼體內的齒輪傳動、蝸輪蜗杆傳動、齒輪-蝸杆傳動,擺線齒輪,遊星齒輪,所組成的獨立部件,常用作原動件與工作機之間的減速傳動裝置。
在原動機和工作機或執行機構之間起匹配轉速和傳遞轉矩的作用,在現代機械中應用極為廣泛。減速機按照傳動級數不同可分為單段和多段減速機,齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速機、圓錐齒輪減速機和圓錐-圓柱齒引輪減速機;按照傳動的佈置形式又可分為展開式、分流式和同進軸式減速機。
因為減速機是由齒輪、轉子等零件所組成的,所以會受到材質、尺寸大小影響,有機械強度的限制。因此,容許轉矩不能超過機械強度的限度喔!安裝減速機時的容許轉矩算法是:
減速馬達與減速機的差異
減速馬達亦稱齒輪減速馬達、齒輪電動機,都是模組化組合的,由馬達與減速機結合而成,同時輸出扭矩變大,通過齒輪機構或其他機構(如擺線齒輪或行星齒輪)使馬達的轉速降下來,
馬達的輸出轉速4極(輸出同步轉速1800rpm),6極(輸出同步轉速1200rpm),8極(輸出同步轉速900rpm)或扭矩無法滿足實際的要求,由於設備是用到的轉速一般都比較小,馬達,極數越高價格越貴, 普通馬達常用的是4極。
<AC小型減速馬達中的分離式變速馬達,外部配線圖,圖片取材自翔暐企業>
使用減速機的好處
提升輸出扭力的方式有很多,或許有人會直接加大馬達規格瓦數…但事實上,扭力的增大,即等於控制馬達電流的增大,此時就必須採用比較大的驅動器及功率電子元件來做搭配,如此一來將使整體控制系統的成本增加!
因為選擇較大瓦數的馬達時,馬達體積會變得更大,相對的,整台機構為了安裝馬達,會使的整體機構愈來越大,因設備越來越大,所以也需要較多的空間來放置設備,成本也直線升高。此時若是使用減速機來提升扭力,即可以不太需要太大的馬達,就可以做到提升扭力。
<薄型低背隙滾柱減速機剖面,圖片取材自翔暐企業>
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