减速器又叫减速机,在机械产品中的应用非常广泛,根据它的使用场合和领域,其具体的功能和作用主要表现如下:
1、降低转速。减速机,顾名思义,首要功能就是减速,其主要针对的减速对象就是电机,无论是伺服电机还是步进电机,都是一样的效果,因为在电机的很多实用场合中,我们很难完全去使用电机的额定转速,因为这牵涉到很多其它的功能需求和速度匹配的原则,所以我们会对电机的转速进行减速后再去驱动运动机构的运行,通过减速机来减速是一个很常规的做法。
2、增大扭矩。减速机确实是一个非常奇妙的东西,在减速的同时,他还可以相应的增大电机的输出扭矩,这个功能对于设备研发人员来说,真的是太让人满意了,这就像你去买东西,商家不仅打折,还送你一个大礼包,简直是两全其美的事情,减速机就是这样一个好东西。
阿基米德曾经说过:给我一个支点我可撬动整个地球。其实你也可以翻译成:给我一个减速机,我可以用一根手指转动整个地球。
3、减小运动机构的惯量。做机械结构研发的人都知道,设备的运动惯量是一个非常讨厌的东西,如果某个运动机构的惯量匹配不好的话,运动的稳定性、精度和寿命都会受到非常大的影响,但是我们又不能为了惯量的匹配无限的去增大电机的选择,所以这个时候减速机就立功了。
其实很多机械结构设计工程师,很容易忽略运动机构的惯量匹配问题,甚至从来都没有***过这个问题,这是一个很******的问题,甚至很多设备的稳定性差都是因为这个问题而导致的。
4、锁止机构。减速机还有一个重要的功能,那就是充当锁止机构的作用,例如涡轮蜗杆减速机,这种减速机可以发挥自锁功能,当它的减速比达到一定的比值后,它几乎可以完全屏蔽掉运动机构对电机的反向冲击,甚至是完全锁止整个机构的动作。
不过有很多人以为只要是蜗轮蜗杆减速机,就都是带锁止功能的,其实不然,即使是蜗轮蜗杆减速机,也是需要达到一定的减速比后才具备自锁功能的,笔者和一些减速机供应商聊过这个问题,有的人说减速比大于30才行,有的人说要大于40才行,笔者并没有太认真去研究过准确的答案,主要是平时对这个功能的使用频率并不高。
5、降低产品生产成本。因为减速机具有降低转速,增大扭矩的功能,所以往往我们可以设计成“小马拉大车”的传动形式,利用功率小的电机,搭配减速机后实现更大的扭矩输出,从而达到节约成本的作用。但是这种使用场景下,一定要注意两个参数--扭矩和速度,需要提前通过计算评估好两者之间的平衡。在非标自动化行业,很多桁架机械手都是采用这样的传动形式。
6、优化机械结构设计。很多时候由于引入减速机的使用,就可以选择更小功率的电机,从而简化整个产品设计的结构,让很多功能部件可以做得更精致和紧凑,避免看起来“傻大笨粗”,这也是设计师们愿意选用减速机的一个因素。