选用电机带减速器伺服电机一体化的交流伺服电机，HD的sha型号。电机能直接与机械臂连接吗，还是要加法兰联轴器

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-05-29 04:28 标签： 验孕棒有印后来白板

目前大部分工业设备的运动控制囷传动系统中在电动机动力源与负载运动部件之间，仍然经常需要使用中间机械传动机构比如：、行星减速机、同步带、滚珠丝杠...... 尽管包括直线电机、直驱电机等直接驱动技术已经越来越成熟，而机械部件传动在运控设备的驱动方式中将依然占据非常主流的地位

本期，我们就来谈谈这些机械传动机构的中间环节在运控设备中起到了哪些重要作用以及选择怎样的传动速比更合适。

受到我们目前动力源技术能力的限制很多直线运动的应用需要使用旋转电机，并借助直线执行机构的转换实现部件的直线运动虽然市面上已经有非常成熟嘚直线电机技术，但从集成、成本和实施操作的技术门槛等各方面旋转电机与机械直线机构的集成组合对于目前大多数运控设备应用，仍然是更为现实的解决方案

比较常见的机械直线机构，如：滚珠丝杠、齿轮齿条、蜗轮蜗杆、机械凸轮、曲柄连杆等各自有不同的特點，适应不同类型的应用场合我们会在以后的内容中详细聊。

直线运动需要机械传动机构是因为需要将电机的旋转转换为负载的直线運动；而旋转运动需要机械传动机构，则更多的是源自转速匹配的要求这一点和汽车很类似。汽车的发动机转速往往几千转而车速达箌 100km/h 时，车轮的转速也才一千多转因此在汽车发动机和车轮之间需要减速箱匹配转速。

运控设备也是一样如果了解原理，就不难理解電机的转速是和绕组级数成反比例关系的，也就是说电机绕组级数越多，电机转速越低换言之，如果希望电机输出速度降低需要在楿同的体积内完成更密集的绕线，因此低转速的电机的制造难度更高。市面上的运控伺服电机大部分的额定输出转速都在1000 rpm 以上，比较普遍的是在1500 ～ 2500 rpm 之间

我们生产设备中的旋转运动应用中，转速需求范围是极大的而且大部分都低于电机的转速输出能力，几十转、几百轉是比较常见的要求比如一台高速柔版印刷机，线速度 400m/min, 印刷辊直径为 300mm其转速需求仅为 424 rpm。因此为了匹配负载部件与电机的转速需要通過一些机械旋转传动机构将动力输出转速降到负载需要的范围内，我们通常称这类旋转传动机构为“减速”机构

比较常见的机械旋转机構，主要有两大类一个是各类减速机（齿轮箱），另一类则是同步皮带轮或链条（链轮）从运控系统的性能（尤其是刚性）的方面看，我更推崇使用伺服级别的减速机我们会在以后的内容中详细聊传动系统的刚性。

前面说了在旋转运动中，机械旋转传动机构将较高嘚电机速度转换为负载可用的较低的转速而我们知道，功率是转速和扭矩的乘积

P：功率、M：扭矩、β：角速度转速

根据能量守恒的原理既然传动机构按照传动减速比降低了旋转输出速度，那么也同时按照这样的比例提升了旋转输出的扭矩

减轻系统惯量，匹配惯量比

从負载侧向电机侧看机械传动机构将电机输出速度按比例降低、同时将输出扭矩按比例提升；而从电机侧向负载侧看，负载惯量在从被驱動侧向驱动侧传递时其传递惯量是和过渡传动比成反比例平方关系的，也就是和速比的平方成反比也就是说，通过机械传动机构负載的转动惯量按照速比的平方比例被极大的转换降低了。

在对传动结构没有大的改动的情况下通过调整传动链中部件之间的减速比，降低负载侧（被驱动侧）的传递惯量减小了系统负载；同时，通过机械传动减速机构又是可以帮助降低电机侧扭矩需求的，而我们前文書有提过电机的扭矩又是和其电流成正比的，因此通过调整减速比，除了可以降低对电机扭矩的需求同时可以帮助降低对驱动器电鋶的需求，同时与之匹配的一系列配电组件都可以得到一定程度的优化（比如电缆、开关、滤波器、变压器......）因此，其实机械传动机构昰可以帮助优化运控设备总体成本的

通过传动机构，系统惯量得以降低这一方面进一步降低了对动力源扭矩输出的要求，同时负载慣量比也极大降低，这对于运控系统动态响应和性能的提升有着非常重要的意义


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