在伺服应用中为什么大多选择行星减速机？

在伺服应用中，反馈装置扮演着至关重要的角色，它通过对线性或旋转系统的扭矩、位置或速度进行精确控制，确保系统的高效、稳定运行。而在这些系统中，负载惯量与电机惯量之比是一个决定系统性能的关键因素。

当负载惯量较低时，电机能够更精确地控制负载，避免出现过冲和振荡，从而提高系统的响应性。然而，在实际应用中，负载惯量往往难以改变。为了解决这个问题，我们可以在系统中增加一个减速机，通过减少反射回电机的负载惯量，使电机看起来好像有较小的惯性需要移动。这就是所谓的“甲低惯性比”策略。

变速箱是实现这一目标的有效工具。通过调整齿轮比，变速箱可以显著减小反射负载惯性，从而提高系统的惯性比。变速箱还能将来自电动机的扭矩乘以与变速比成比例的量，同时将所需的电动机速度降低相同的量。这意味着在某些应用中，我们可以使用更小的电动机，并且电动机可以以更高、更有效的速度运行。

任何变速箱都可以减少负载惯量，倍增扭矩和降低转速，那么为什么许多伺服应用都使用行星减速机呢？行星减速机具有更高的刚度、更小的间隙、更高的效率和更低的噪音，这使得它在众多齿轮类型中脱颖而出。

行星减速机的工作原理是通过三种齿轮类型——行星齿轮、太阳齿轮和齿圈来传递扭矩。连接的电动机驱动太阳齿轮，太阳齿轮位于齿轮组件的中心。多个行星齿轮与太阳齿轮和齿圈啮合，齿轮固定并固定在齿轮箱壳体内。当太阳齿轮旋转时，它驱动行星齿轮在其自身轴上旋转并围绕太阳齿轮旋转。行星齿轮的位置由托架设定，托架也包括输出轴。这种设计使得负载在多个齿轮齿之间共享，从而提高了行星齿轮的刚度和减小了间隙。

此外，行星减速机的紧凑设计使其在小型整体包装中提供高减速比的同时，还具有低惯性。这在伺服应用中尤为重要，因为减速机惯性直接增加了电机必须平衡的负载惯量。因此，行星减速机在提高系统性能、减小体积和重量等方面具有显著优势。

值得注意的是，行星减速机通常可以使用润滑脂或油进行润滑。然而，大多数行星减速机都由制造商用润滑脂润滑，并且在减速机的使用寿命期间不需要重新润滑或维护。这使得行星减速机在维护方面更加便捷和经济。

行星减速机有单级和多级之分。单级行星减速机通常可以提供低至3：1或高至10：1的减速比。通过在串联布置中结合两个或三个行星级，多级减速机可以提供更高的比率。然而，多级设计虽然提供了更好的扭矩-尺寸比，但却牺牲了效率。因此，在选择行星减速机时需要根据实际应用需求进行权衡。

除了减速比之外，行星减速机还可以使用直齿轮或斜齿轮。正齿轮提供更高的扭矩额定值，但螺旋齿轮具有更高的接触比（在任何给定时间啮合的齿数）。这种更高的接触比允许螺旋设计以更低的噪音、更高的刚度和更小的间隙运行。因此，在伺服应用中，螺旋行星减速机往往成为首选。

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