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行星減速機內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖與工作原理(圖解)


 行星減速機是伺服減速機的一種,下面來分析行星減速機內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖及運行原理。



行星減速機.jpg


行星減速機是運動控制系統(tǒng)中連接伺服電機和應(yīng)用負載的一種機械傳動組件。



行星減速機工作原理圖.jpg


如上圖所示,右側(cè)是動力輸入,行星減速機連接伺服電機;左側(cè)是輸出軸,連接設(shè)備機械負載。



行星減速機和伺服電機.jpg


行星減速機與伺服電機合體完美的搭檔。



   

行星減速機內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖.jpg    



行星減速機在機械設(shè)備的運控系統(tǒng)中起到的作用主要包括:

傳輸電機動力和扭矩;傳輸和匹配動力轉(zhuǎn)速;

調(diào)整應(yīng)用端機械負載與驅(qū)動側(cè)電機之間的慣量匹配;


   

行星減速機內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖.jpg


行星減速機內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,如上圖所示,(自右向左)大致由電機側(cè)(輸入側(cè))

軸承、電機側(cè)法蘭、輸入軸、行星齒輪組、輸出軸、輸出側(cè)(負載側(cè))法蘭

負載側(cè)軸承幾個部分組成。



行星減速機內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖.jpg


而在這一系列組件的中間位置,就是任何行星減速機都必須搭載的核心傳動部件:行星齒輪組 



行星減速機內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖.jpg



 可以看到,在行星齒輪組的結(jié)構(gòu)中,有多個齒輪沿減速機殼體內(nèi)圈環(huán)繞在一個中

輪周圍,并且在行星減速機運轉(zhuǎn)工作時,隨著中心齒輪的自轉(zhuǎn),環(huán)繞在周邊

的幾個齒輪也會圍繞中心齒輪一起“公轉(zhuǎn)”。因為核心傳動部分的布局非常類似太

陽系中行星們圍繞太陽公轉(zhuǎn)的樣子,所以這種減速機被稱為“行星減速機”。



行星減速機工作原理圖.jpg


中心齒輪通常被稱為“太陽輪”,由輸入端伺服電機通過輸入軸驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。



行星減速機工作原理圖.jpg



行星減速機內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖有多個圍繞太陽輪旋轉(zhuǎn)的齒輪被稱為“行星輪”,其一側(cè)與

太陽輪咬合,另一側(cè)與減速機殼體內(nèi)壁上的環(huán)形內(nèi)齒圈咬合,承載著由輸入軸通

太陽輪傳遞過來的轉(zhuǎn)矩動力,并通過輸出軸將動力傳輸?shù)截撦d端。



行星減速機內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖.jpg

   

正常工作時,行星輪圍繞太陽輪“公轉(zhuǎn)”的運行軌道就是減速機殼體內(nèi)壁上的環(huán)形內(nèi)齒圈。



行星減速機內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖.jpg



   當(dāng)太陽輪在伺服電機的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)時,與行星輪的咬合作用促使行星輪產(chǎn)生自轉(zhuǎn);

同時,由于行星輪又有另外一側(cè)與減速機殼體內(nèi)壁上的環(huán)形內(nèi)齒圈的咬合,最終

在自轉(zhuǎn)驅(qū)動力的作用下,行星輪將沿著與太陽輪旋轉(zhuǎn)相同的方向在環(huán)形內(nèi)齒圈上

滾動,形成圍繞太陽輪旋轉(zhuǎn)的“公轉(zhuǎn)”運動。


通常,每臺行星減速機都會有多個行星輪,它們會在輸入軸和太陽輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力

作用下,同時圍繞中心太陽輪旋轉(zhuǎn),共同承擔(dān)和傳遞減速機的輸出動力。



行星減速機內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖.jpg

   


不難看出,行星減速機的電機側(cè)輸入轉(zhuǎn)速(即:太陽輪的轉(zhuǎn)速),要比其負載

側(cè)輸出轉(zhuǎn)速(即行星輪圍繞太陽輪公轉(zhuǎn)的速度)要高,這也是為什么它會被稱

作“減速機”的原因。


電機驅(qū)動側(cè)與應(yīng)用輸出側(cè)之間的轉(zhuǎn)速比值,稱為行星減速機的減速比,簡稱“ 

速比”,通常在產(chǎn)品規(guī)格中用字母 “ i ” 表示,它是由環(huán)形內(nèi)齒圈與太陽輪

寸(周長或齒數(shù))之比決定的。一般情況下,具有單級減速齒輪組的行星減速

比通常在 3 ~ 10 之間;速比超過 10 以上的行星減速機,需要使用兩級(

上)的行星齒輪組減速。



   

行星減速機工作原理圖.jpg



和所有運控傳動機構(gòu)一樣,在運控設(shè)備中使用行星減速機時,也需要考慮到其傳

動效率、剛性和精度。而由于在運轉(zhuǎn)時的咬合齒數(shù)較多,齒輪咬合的總體接觸面

比較大,因此,相比普通的固定齒輪減速機,行星減速機的動力傳輸效率更

,具備更強的轉(zhuǎn)矩動力輸出能力,同時其傳動剛性也更硬。通常伺服行星減速

機的傳動效率可以達到 97% 以上,背隙一般低于3arcmin,剛性可

3Nm/arcmin甚至更高。


   

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