在減速機(jī)家族中，行星減速機(jī)以其體積小，傳動(dòng)效率高，減速范圍寬，精度高，而被廣泛應(yīng)用于伺服、步進(jìn)、直流等傳動(dòng)系統(tǒng)中。在保證精密傳動(dòng)的前提下，主要被用來降低轉(zhuǎn)速增大扭矩和降低負(fù)載/電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比。
在行星減速機(jī)行業(yè)里，紐格爾公司無疑是世界上最著名的廠商，該公司擁有全球頂尖的機(jī)械工程師和優(yōu)良的設(shè)備，產(chǎn)品行銷全世界一百多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，在這里，以該公司的各系列產(chǎn)品為例，詳細(xì)向大家介紹關(guān)于行星減速機(jī)的一些問題。
一 紐格爾公司關(guān)于行星減速機(jī)的幾個(gè)重要概念
衡量行星減速機(jī)性能的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)是：減速比，平均壽命，額定輸出扭矩，回程間隙，滿載效率，噪音，橫向/徑向受力和工作溫度。為了便于進(jìn)一步了解這些概念，紐格爾公司給出了下列解釋，僅供參考。減 速 比： 輸出轉(zhuǎn)速與輸入轉(zhuǎn)速的比值。
級(jí) 數(shù)： 太陽輪及其周圍的行星輪構(gòu)成獨(dú)立的減速輪系，如減速機(jī)內(nèi)只此一個(gè)輪系，我們稱為“一級(jí)”。為得到較大減速比，需多級(jí)傳動(dòng)， NEUGART公司減速機(jī)分三級(jí)，減速比從3到512。
平均壽命： 指減速機(jī)在額定負(fù)載下，最高輸入轉(zhuǎn)速時(shí)的連續(xù)工作時(shí)間。
額定輸出扭矩： 指在額定負(fù)載下長(zhǎng)期工作時(shí)允許輸出扭矩。最大輸出扭矩是該值的兩倍。
回程間隙： 將輸出端固定，輸入端順時(shí)針和逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，使輸出端產(chǎn)生額定扭矩的±2%扭矩時(shí)，減速機(jī)輸入端有一個(gè)微小的角位移，此角位移即為回程間隙。單位是“弧分”。
潤(rùn)滑方式： 行星減速機(jī)在整個(gè)使用期間無需潤(rùn)滑。
滿載效率： 指在最大負(fù)載情況下，減速機(jī)的傳輸效率。它是衡量減速機(jī)的一關(guān)鍵指標(biāo), 滿載效率高的減速機(jī)發(fā)熱少，整體性能好。
噪 音： 單位是分貝（dB）A。此數(shù)值是在輸入轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，不帶負(fù)載，距離減速機(jī)一米距離時(shí)測(cè)量的。
工作溫度： 是指減速機(jī)在連續(xù)工作和周期工作狀態(tài)下，所能允許的溫度。目前，軍用系列的減速機(jī)能在-50~+100度環(huán)境下工作。
二 如何選擇合適的行星減速機(jī)
在選擇行星減速機(jī)時(shí)，首先要明確減速比。如果紐格爾公司產(chǎn)品樣本沒有您需要的減速比，請(qǐng)您選擇接近的或者向該公司定做。確定減速比后，請(qǐng)將您選用的伺服電機(jī)額定扭矩乘上減速比，得到的數(shù)值原則上要小于產(chǎn)品樣本提供的相近減速機(jī)的額定輸出扭矩，同時(shí)還要考慮其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的過載能力及實(shí)際中所需最大工作扭矩。所需最大工作扭矩要小于額定輸出扭矩的2倍。
滿足上面條件后請(qǐng)選擇體積最小的減速機(jī)，體積小的減速機(jī)成本相對(duì)低一些。如果您的空間不夠電機(jī)減速機(jī)直線連接，您還可以選擇拐角型減速機(jī)，它可以使扭矩轉(zhuǎn)90度。
接下來要考慮行星減速機(jī)的回程間隙?；爻涕g隙越小其精度越高，成本也越高。用戶要選擇滿足其精度要求系列的減速機(jī)就可以。NEUGART公司產(chǎn)品說明書中給出的回程間隙指標(biāo)是以同型號(hào)批量生產(chǎn)中回程間隙最大的一臺(tái)做標(biāo)準(zhǔn)，而實(shí)際中98%以上的行星減速機(jī)實(shí)際回程間隙小于給定指標(biāo)的50%。
還要考慮橫向/徑向受力和平均壽命。橫向/徑向受力大的減速機(jī)在安裝和使用中可靠性高，不易出問題。而實(shí)際壽命可按廠家給出的軟件來計(jì)算。通常其平均壽命遠(yuǎn)超過所配伺服電機(jī)的壽命。
在滿足了上述指標(biāo)后，您就可以根據(jù)NEUGART公司提供的產(chǎn)品樣本，選擇在安裝尺寸，軸徑和輸入法蘭與您電機(jī)相適配的減速機(jī)了。
最后您還要考慮所配電機(jī)的重量。一種減速機(jī)只允許與小于一定重量的電機(jī)配套，電機(jī)太重，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)損壞減速機(jī)的輸出發(fā)蘭。
三 紐格爾行星減速機(jī)的NIEC系統(tǒng)和PCS系統(tǒng)
紐格爾公司之所以成為行業(yè)領(lǐng)跑者，其基礎(chǔ)在于擁有眾多的技術(shù)專利，這里筆者重點(diǎn)向讀者介紹下面二個(gè)專利。
（一） NIEC系統(tǒng)（Neugart Integrated Expansion Chamber）
隨著人們對(duì)減速機(jī)體積,工作效率和可靠性的要求越來越高，行星減速機(jī)必須采用特殊的潤(rùn)滑脂。減速機(jī)的精密結(jié)構(gòu)，輸出軸端的密封和采用潤(rùn)滑脂使得減速機(jī)內(nèi)部形成完全密封的空間。行星減速機(jī)連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間高速運(yùn)行后，其內(nèi)部溫度升高，并導(dǎo)致其內(nèi)部氣體被加熱和膨脹，膨脹后的氣體無法排出減速箱，密封件受壓后更增加了密封性和減速箱摩擦力損失，使溫度再升高，這是一種惡性循環(huán)過程。按照DIN3760標(biāo)準(zhǔn)，密封件的最大耐壓是500mbar, 而實(shí)際上減速機(jī)內(nèi)最大壓力可達(dá)1000mbar。內(nèi)部高溫和高壓直接限制了減速機(jī)的高速運(yùn)行速度和時(shí)間，增加了磨擦損失，降低了輸出扭矩,效率和壽命，也增加了環(huán)境溫度。
針對(duì)上述情況，NEUGART公司經(jīng)過多年研制開發(fā)了內(nèi)置式NIEC系統(tǒng)（Neugart Integrated Expansion Chamber），該系統(tǒng)為PLF和PLS HP型減速箱的標(biāo)準(zhǔn)配置。NIEC系統(tǒng)主要是由一體化安裝在從動(dòng)軸上的壓力平衡室組成的，平衡室經(jīng)薄膜密封。壓力升高時(shí)，薄膜鼓向平衡室，由此使減速機(jī)內(nèi)部體積變大，減小了內(nèi)部壓力。采用這種系統(tǒng)，在扭矩相同的情況下，轉(zhuǎn)速可以比傳統(tǒng)的減速機(jī)提高30%；在轉(zhuǎn)速相同的情況下，NIEC系統(tǒng)可以延長(zhǎng)軸徑向密封環(huán)的壽命，從而延長(zhǎng)了維護(hù)的時(shí)間周期。
裝有NIEC系統(tǒng)的減速機(jī)，保證IP65保護(hù)等級(jí)的情況下，其長(zhǎng)期高速運(yùn)行后內(nèi)部溫升減小50%，輸出軸摩擦損失減小，從而明顯提高了其壽命。在不降低輸出扭矩的情況下輸出轉(zhuǎn)速可提高30%。這使其更適合于自身溫度較高的機(jī)器及長(zhǎng)期高速運(yùn)轉(zhuǎn)的應(yīng)用場(chǎng)合。
NIEC系統(tǒng)在注塑機(jī)等機(jī)器自身溫度較高的場(chǎng)合具有重要意義。
（二）PCS-精確裝夾系統(tǒng)紐格爾公司所有系列行星減速機(jī)都配置了紐格爾T公司的專利技術(shù)PCS系統(tǒng)--精確裝夾系統(tǒng)。
這項(xiàng)專利的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)為：在齒輪的輸入端有一中空夾緊軸環(huán)，其上帶有數(shù)道均勻分布的凹槽。PCS系統(tǒng)中的凹槽并非全部暴露，而是在齒輪的中空機(jī)械軸末端套有一個(gè)封閉圓環(huán)，封閉端在夾緊過程中促使受力變形程度均勻，保證夾緊力均勻。更為科學(xué)的是，所配置凹槽的形狀使夾緊軸環(huán)可以安全的放在輸出軸的任意位置，不影響輸入扭矩。行星減速機(jī)配置了PCS系統(tǒng)后，使電機(jī)輸出軸和減速機(jī)的輸入端配合地更好，并且在1分鐘內(nèi)即可完成裝配，同時(shí)大大地提高了電機(jī)輸出軸夾緊的精確度和安全性，簡(jiǎn)化了安裝，也降低了噪音。
以上介紹了紐格爾公司精密行星減速機(jī)的選型方法及專利技術(shù)，希望讀者朋友能夠根據(jù)機(jī)器或環(huán)境的條件來慎重選擇及使用減速機(jī)。
關(guān)鍵字：行星減速機(jī)
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