一、行星减速机简介
行星减速机是一种用途广泛的工业产品,通过行星齿轮传动原理来实现减速功能,也被称为行星齿轮减速机,其工作原理和结构使其在诸多领域具有重要应用价值。
二、行星减速机结构组成(ZJU系列)
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组成结构 |
说明 |
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● 太阳轮 |
位于减速机的中心位置,是动力输入的关键部件。它与电机轴相连,接收电机传递的高速旋转动力,并将其传递给周围的行星轮。 |
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● 行星轮 |
通常有多个,均匀分布在太阳轮周围,并与太阳轮和内齿圈同时啮合。行星轮在太阳轮的带动下,既围绕自身轴线自转,又围绕太阳轮公转。 |
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● 内齿圈 |
固定在减速机的外壳上,为行星轮提供了一个稳定的旋转轨道。它与行星轮相互作用,共同实现减速和扭矩传递的功能。 |
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● 行星架 |
用于支撑行星轮,使其能够稳定地进行自转和公转运动。行星架通常与输出轴相连,将经过减速后的动力传递给外部设备。 |
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● 润滑脂 |
润滑采用润滑脂,免维护。 |
三、行星减速机特点
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特点 |
说明 |
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高精度 |
传动精度较高,可以实现精确的运动控制,适用于对精度要求较高的场合。 |
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高刚性 |
内部结构紧凑,行星齿轮与各部件之间的啮合紧密,能够承受较大的负载和冲击力,确保在重载工况下稳定运行。 |
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高效率 |
行星齿轮传动系统的传动效率较高,一般可达到90%以上,能够有效减少能量损失,提高能源利用效率。 |
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高扭矩 |
通过合理的齿轮传动比设计,可以在输出端获得较大的扭矩,满足不同设备对扭矩的需求。 |
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体积小 |
相较于其他类型的减速机,行星减速机的结构更加紧凑,体积更小、重量更轻,便于安装和使用。 |
四、产品典型应用场景
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行业 |
应用案例 |
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工业自动化 |
工业机器人、自动化生产线 |
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输送线 |
丝杠模组,同步轮同步带动力源 |
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3C行业 |
转盘结构 |
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包装机械 |
瓶盖旋盖机、贴标机等设备 |
适用于不同尺寸,位置确认的产品,以同步轮,齿轮,联轴器等为转接载体,减速增大力矩,提供控制旋转定位,到达固定位置,进行下一步工作,如下图所示为传送带结构。
图示1 传送带结构模型图
五、选型计算
选型需综合考虑旋转惯量、产品负载输出扭矩等参数,主要计算步骤如下:
(1)行星减速机选型示例计算:
案例:客户现场使用一个传送带的传送装置,了解得知,客户现场需要承载100kg的重物运行,每分钟持续运行20M距离,一共两个滚轮,单个滚轮直径200mm,重量6kg,需求是一个动力源,准备用伺服电机加行星减速机的方式,但不确定需要多大的电机,是否需要减速机。
计算过程:
需要确定三点:1.输入端的转速(得满足运动速度和有调整的空间)
2.输入端的扭矩(满足动力,并有安全的空间)
3.电机的惯量倍数(满足电机情况,超过电机运行抖动)
1. 输入端1min最少需要转动的圈数=20000/3.14/200=31.85
2. 输入端的扭矩(持续运行仅考虑摩擦力乘以安全系数2,其余力暂且忽略)2*重量*g*摩擦系数*半径F=2*100*10*0.1*0.2/2=20NM
3. 负载的运行惯量
皮带和工作物的惯量:重量乘以半径的平方:100*0.1*0.1=1kgm2
单个滚筒的惯量:重量乘以半径的平方/2:6*0.1*0.1/2=0.03kgm2
总的惯量:皮带和工作物的惯量+两个滚筒的惯量:1+0.03*2=1.06kgm2
简单确认后,开始根据电机进行确认,惯量和扭矩的匹配,选定400w伺服电机,加一个50比减速机。反过来验算一遍,输入端接近32转/min,50比,电机转速1600符合要求(3000转/min)
20NM/50=0.4NM,在400w电机扭矩范围内
惯量倍数:1.06*10000/50/50/0.27=15.7(电机推荐惯量倍数30内,常规使用建议惯量接近一半)
注:若有其他搭配满足惯量,扭矩和转速的也可以,根据电机与减速机的相关参数进行确认,挑选满足条件的组合,从而确认使用哪一款减速机和电机适配。
(2) 关键参数说明
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参数 |
说明 |
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额定扭矩 |
不同规格,不同速比的行星减速机可承载的扭矩不同。 |
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工作温度 |
-20℃~80℃ |
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平均使用寿命 |
20000h |
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防护等级 |
IP65 |
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工作环境 |
干燥,通风良好、高温等特殊需求需添加特定润滑脂。 |
(3)行星减速机安装说明
1.确认电机与减速机安装尺寸无误后,清理表面异物。
2.取下减速机上的防尘塞,调整位置可以看到锁紧环螺丝,并拧松螺丝。
3.将减速机放置桌面固定,电机轴水平对准安装孔装入。
4.先锁任意对角螺丝(请勿拧紧),再锁另外两个螺丝,最后依次拧紧四颗螺丝。
5.锁紧锁紧环螺丝,并将防尘盖安装上,减少灰尘进入。
六、注意事项
严禁超载:不得超过额定扭矩和轴向/径向负载(参考图纸说明)。
散热要求:环境温度超过40℃时,需增加散热装置(如风扇)。续工作时应监控油温(一般≤80℃)是属于正常工作范围。
密封保护:避免水、粉尘进入壳体,定期检查密封圈是否老化。
试运行:空载运行10分钟,检查是否有异响、振动或过热。逐步加载至额定负载,观察运行状态。

