Редукторы — механические передачи, широко используемые в судостроении, водном хозяйстве, энергетике, машиностроении, нефтехимии и других отраслях промышленности. Существует много типов редукторов. Вам необходимо понять их преимущества и недостатки, прежде чем выбрать тот, который подходит для вашего применения. Тогда давайте объясним преимущества и недостатки различных редукторов:
Червячный редуктор имеет входной червяк и выходную шестерню. Он характеризуется высоким крутящим моментом передачи, высоким передаточным числом и широким диапазоном, а именно передаточным числом от 5 до 100 для одноступенчатого привода. Но его механизм передачи не является коаксиальным входом и выходом, что ограничивает его применение. А эффективность передачи у него довольно низкая – не более 60%. Поскольку это трансмиссия с относительным трением скольжения, крутильная жесткость червячного редуктора немного ниже, а компоненты его трансмиссии легко изнашиваются и имеют короткий срок службы. Более того, редуктор легко выделяет тепло, поэтому допустимая входная скорость невелика (2000 об/мин). Это ограничивает его применение.
Используйте серводвигатели для увеличения крутящего момента: с развитием технологий серводвигателей от высокой плотности крутящего момента до высокой плотности мощности скорость может быть увеличена до 3000 об/мин. По мере увеличения скорости плотность мощности серводвигателя значительно увеличивается. Это указывает на то, что необходимость оснащения серводвигателя редуктором или нет зависит от потребностей и затрат применения. Например, это полезно для приложений, требующих перемещения груза или точного позиционирования. Как правило, его можно использовать в авиации, спутниках, медицинской промышленности, военных технологиях, полупроводниковом оборудовании, роботах и другом автоматизированном оборудовании. Во всех этих сценариях крутящий момент, необходимый для перемещения груза, всегда намного превышает крутящий момент самого серводвигателя. И эту проблему можно эффективно решить, увеличив выходной крутящий момент серводвигателя через редуктор.
Он способен увеличить выходной крутящий момент за счет непосредственного увеличения выходного крутящего момента серводвигателя. Но для этого требуются не только дорогие магнитные материалы, но и более прочная конструкция двигателя. Увеличение крутящего момента пропорционально увеличению тока управления. Тогда возрастающий ток потребует относительно более крупного драйвера, более мощных электронных компонентов и электромеханического оборудования, что увеличит стоимость системы управления.
Другой способ увеличить выходной крутящий момент — увеличить мощность серводвигателя. Удвоив скорость серводвигателя, можно удвоить и плотность мощности сервосистемы без замены компонентов привода или системы управления и без дополнительных затрат. Здесь требуются редукторы для достижения «замедления и увеличения крутящего момента». Поэтому редукторы необходимы для мощных серводвигателей.
Гармонический зубчатый редуктор состоит из жесткого внутреннего зубчатого венца, гибкого внешнего зубчатого венца и генератора гармоник. Он использует генератор гармоник в качестве входного компонента, жесткое внутреннее зубчатое кольцо в качестве фиксированного компонента и гибкое внешнее зубчатое кольцо в качестве выходного компонента. Среди них гибкое внешнее зубчатое кольцо изготовлено из специального материала с тонкими внутренней и внешней стенками. Это основная технология этого типа редуктора. В настоящее время на Тайване (Китай) нет производителя, который мог бы производить гармонические редукторы. Серия планетарных редукторов с небольшой разницей в числе зубьев имеет механические выходные характеристики между гармоническими шестернями и редукторами с циклоидной шестерней. Он обеспечивает нулевой люфт и является рыночным продуктом, наиболее сопоставимым с гармоническими зубчатыми редукторами.
Гармонические редукторы имеют высокую точность передачи и низкий люфт передачи. Они оснащены высоким и широким передаточным числом от 50 до 500 для одноступенчатого привода. Кроме того, его эффективность передачи выше, чем у червячного редуктора. При изменении передаточного числа КПД одноступенчатого привода может варьироваться от 65 до 80%. Но из-за гибкой трансмиссии его жесткость на кручение невысока. Срок службы гибкого внешнего зубчатого венца невелик, а редуктор легко выделяет тепло. В результате допустимая входная скорость у него невысокая – всего 2000 об/мин. Это его недостатки.
Время публикации: 06 мая 2023 г.