行星减速机入门

行星减速机(行星齿轮箱)是一种伺服减速器。

它是运动控制系统中连接伺服电机和应用负载的机械传动部件。

如上图所示，右侧为电源输入，与伺服电机连接；左侧是输出轴，连接设备的机械负载。

行星减速机与伺服电机组合后，属于大妈。

行星减速机在机械设备的运行控制系统中起着重要作用，包括:

电机功率和扭矩的传递；

并传递匹配动力转速；

调整应用侧机械负载和驱动侧电机之间的惯性匹配；

从内部结构看，如上图所示，(从右到左)行星减速机大致由电机侧(输入侧)轴承、电机侧法兰、输入轴、行星齿轮组、输出轴、输出侧(负载侧)法兰和负载侧轴承组成。

在这一系列部件中，它是任何行星减速机必须携带的核心传动部件:

-行星齿轮组-

可以看到，在行星齿轮组的结构中，多个齿轮沿着减速器壳体的内环围绕着一个中心齿轮，当行星减速机工作时，随着中心齿轮的转动，围绕着外围的几个齿轮也会围绕着中心齿轮“公转”。由于核心传动部分的布局与太阳系中围绕太阳旋转的行星非常相似，所以这种减速器被称为“行星减速机”。

太阳齿轮通常被称为“太阳齿轮”，由输入伺服电机通过输入轴驱动旋转。

围绕太阳轮旋转的多个齿轮称为“行星齿轮”，其一侧与太阳轮啮合，另一侧与减速器壳体内壁上的环形齿圈啮合，承受输入轴通过太阳轮传递的扭矩动力，并通过输出轴传递给负载端。

在正常运行期间，行星齿轮围绕太阳齿轮“旋转”的轨道是减速器壳体内壁上的环形内齿轮。

当太阳齿轮在伺服电机的驱动下转动时，与行星齿轮的啮合作用使行星齿轮转动。同时，由于行星齿轮的另一侧与减速器壳体内壁上的环形齿圈啮合，行星齿轮会在环形齿圈上沿与太阳轮转动方向相同的方向滚动，形成围绕太阳轮的“公转”运动。

通常，每个行星减速机都有多个行星齿轮，它们在输入轴和太阳齿轮的旋转驱动力的作用下绕中心太阳齿轮旋转，并共享和传递减速器的输出功率。

不难看出，电机侧的行星减速机的输入速度(即太阳轮的速度)高于其负载侧的输出速度(即行星齿轮绕太阳轮公转的速度)，这也是它被称为“减速器”的原因。

电机驱动侧与应用输出侧的转速之比称为行星减速机，简称“速比”，在产品说明书中通常用字母“I”表示，由齿圈与太阳轮的尺寸(周长或齿数)之比决定。一般来说，单级减速齿轮组的行星减速机速比通常在3到10之间；对于速比超过10的行星减速机来说，需要使用两级(或以上)行星齿轮组进行减速。

正常运行期间行星减速机的输出。

转速=驱动侧(电机侧)转速比I；

扭矩=电机侧输入扭矩×速比I；

例如，连接到驱动侧(电机侧)的伺服电机转速为3000 RPM，如果减速比为4 行星减速机，则减速器负载侧(输出侧或设备应用端)的输出转速将仅为电机的1/4，即750 RPM；同时，负载侧的this 行星减速机提供的输出扭矩将高达电机侧输入扭矩的4倍。换句话说，为了在减速器的负载侧(设备应用侧)获得120牛米的扭矩输出，输入侧的伺服电机只需要具有30牛米的扭矩输出能力。

关于如何计算伺服驱动系统的减速比，我们可以参考前面的文章《传动比分析》。

和所有的操作和控制传动机构一样，在操作和控制设备中使用行星减速机时，也要考虑其传动效率、刚性和精度。

但由于运行中的齿数较多，齿轮啮合的整体接触面积相对较大，与普通定齿减速器相比，行星减速机动力传递效率更高，扭矩动力输出能力更强，传动刚性更硬。

一般伺服行星减速机的传动效率可达97%以上，齿隙一般低于3 arcmin，刚度可达3 Nm/arcmin甚至更高。

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