減速器是機(jī)械臂的重要組成部分,減速器的種類很多,用途也很廣,但是在此,我們將重點(diǎn)介紹一下減速器在機(jī)械臂上的應(yīng)用與選擇,這種減速機(jī)的特點(diǎn)是外形相對(duì)較小,傳遞的扭矩相對(duì)較低,傳動(dòng)精度較高,使用環(huán)境要求較高,維護(hù)要求也相對(duì)較高。首先讓我們簡單地了解一下,上一張照片讓你一睹其廬山的真實(shí)面貌。
1、減速器對(duì)機(jī)械臂的影響主要是在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中減小最后的旋轉(zhuǎn)速度,也就是說,在使用中增加伺服馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度,使馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)盡可能的接近它的額定轉(zhuǎn)速,這樣不但可以保持伺服馬達(dá)的穩(wěn)定輸出力矩,而且還可以保證馬達(dá)的工作壽命和工作效率,比如,你的機(jī)器人用的是伺服馬達(dá)+齒輪齒條,它的直徑是 D=72 mm,當(dāng)伺服馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速為3000 r/min時(shí),機(jī)器人的操作速度 S=2/r*3000/1000=678米/分,這種速度實(shí)在是太快了,比如我們平時(shí)的車速只有100米/分,也就是說,伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速必須是440 r/min,而這種轉(zhuǎn)速的輸出性能對(duì)電動(dòng)機(jī)的要求很高,超過了額定轉(zhuǎn)速,該怎么辦?我們放慢車速,選一臺(tái)1:7的減速器,當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到100米/分的時(shí)候,伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速正好在3000轉(zhuǎn)/分,這樣就能保證伺服電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),這是最好的匹配方法。
2、提升傳動(dòng)系統(tǒng)的最后力矩,在大多數(shù)情況下,我們?cè)谶x擇伺服電動(dòng)機(jī)時(shí),首先要考慮的就是力矩和力矩,力矩的強(qiáng)弱會(huì)影響到伺服電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用和設(shè)計(jì),而在大多數(shù)情況下,我們并沒有足夠的資金來支持一臺(tái)由伺服電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。所以在結(jié)構(gòu)和造價(jià)上,我們需要選擇一個(gè)小型的伺服馬達(dá),但是這種馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩很小,不能滿足實(shí)際的使用。這個(gè)時(shí)候就必須要用減速器,正如前面所說,要想讓伺服電動(dòng)機(jī)發(fā)揮出最大的能量,就必須要用減速器來提升伺服電動(dòng)機(jī)的速度,這簡直就是天造地設(shè)的一對(duì),就像我們剛才說的那樣,當(dāng)速度比1:7的時(shí)候,伺服馬達(dá)的扭力就會(huì)增加七倍,這樣我們就可以選擇一臺(tái)比它更低的電動(dòng)機(jī),這樣既節(jié)省了成本,又增加了結(jié)構(gòu)。
3、增加慣性載荷的穩(wěn)定性,并減小振動(dòng),由于操作臂的轉(zhuǎn)速比較高,因此,在操作臂的起動(dòng)和停止過程中,由于操縱桿的轉(zhuǎn)速比較高,慣性也比較大,而且慣性也比較大,當(dāng)伺服馬達(dá)停轉(zhuǎn)時(shí),慣性會(huì)被反推到伺服馬達(dá)上,給伺服馬達(dá)造成很大的沖擊,雖然伺服馬達(dá)可以通過延遲來減小加速的加速度,但是總有一部分會(huì)被傳遞到伺服馬達(dá)上,而減速器的使用則可以將慣性力的影響降到最低。同時(shí),減少碰撞,減少機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的震動(dòng),提高其穩(wěn)定性,延長其工作壽命。
4、由于扭矩的大幅提高,所以可以減少或減少伺服馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩,同時(shí)也可以使其結(jié)構(gòu)更加緊湊、合理,從而大大降低了生產(chǎn)成本,提高了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
從以上所述的減速器的功能中,我們可以看到,在選擇減速器的時(shí)候,首先要確定您的機(jī)械臂的最大轉(zhuǎn)速,最大負(fù)載等參數(shù),然后根據(jù)計(jì)算結(jié)果來選擇合適的減速器,在此給出一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值,一般的機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)中,很少會(huì)出現(xiàn)超過1:10的減速率,一般都是1:7,這樣可以保證機(jī)器人的操作速度和輸出力矩。不過我也給大家一些關(guān)于購買的經(jīng)驗(yàn),1:10的減速器一般都是一樣的,1:10以上的減速器就是另外一種級(jí)別了,所以你要買1:15的減速器,那就得掂量掂量了,到底值不值得。