減速電機(jī)_直流減速電機(jī)_微型齒輪減速電機(jī)廠-東莞晨曦齒輪
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微型減速電機(jī)雙向軸的改造
來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)-360個(gè)人圖書(shū)館
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作者:chenxituiguang
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發(fā)布時(shí)間: 2018-01-31
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該微型減速電機(jī)所帶的齒輪減速箱，使得轉(zhuǎn)速已經(jīng)降得比較低，但是輸出的扭矩（動(dòng)力）也不是太高，動(dòng)力還是有點(diǎn)不足。
在PVCBOT項(xiàng)目中我們經(jīng)常采用的是一款帶微型減速齒輪箱的電機(jī)，但是由于該型號(hào)減速電機(jī)的一些不足以及PVCBOT項(xiàng)目的一些特殊需要，我們還需要對(duì)該電機(jī)進(jìn)行一定的改造完善：
1）該微型減速電機(jī)所帶的齒輪減速箱，使得轉(zhuǎn)速已經(jīng)降得比較低，但是輸出的扭矩（動(dòng)力）也不是太高，動(dòng)力還是有點(diǎn)不足。
2）該微型減速電機(jī)是單側(cè)輸出轉(zhuǎn)動(dòng)軸的，無(wú)法滿足要左右兩側(cè)同軸驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人項(xiàng)目的要求。
基本原理
在PVCBOT項(xiàng)目中我們經(jīng)常采用的是一款帶微型減速齒輪箱的電機(jī)，但是由于該型號(hào)減速電機(jī)的一些不足以及PVCBOT項(xiàng)目的一些特殊需要，我們還需要對(duì)該電機(jī)進(jìn)行一定的改造完善：
1）該微型減速電機(jī)所帶的齒輪減速箱，使得轉(zhuǎn)速已經(jīng)降得比較低，但是輸出的扭矩（動(dòng)力）也不是太高，動(dòng)力還是有點(diǎn)不足。
2）該微型減速電機(jī)是單側(cè)輸出轉(zhuǎn)動(dòng)軸的，無(wú)法滿足要左右兩側(cè)同軸驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人項(xiàng)目的要求。
為此，我們可以為該微型減速電機(jī)再增加一級(jí)減速齒輪，即：
1）通過(guò)進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)速來(lái)提高扭矩（動(dòng)力）；
2）這增加的一級(jí)齒輪我們采用一種稱之為“蝸桿”的結(jié)構(gòu)與齒輪配合組成新的減速機(jī)構(gòu)，同時(shí)把單側(cè)輸出轉(zhuǎn)動(dòng)軸變?yōu)殡p側(cè)輸出轉(zhuǎn)動(dòng)軸。
這里可能有朋友會(huì)問(wèn)，為什么這里不全部采用常規(guī)齒輪而是還要用蝸桿呢？
確實(shí)，通常情況下我們是可以全部采用常規(guī)齒輪來(lái)減速，但是在這里我們受到了所采用的減速電機(jī)的形狀和體型的制約，不得已而借助了渦桿來(lái)減速。
1）假如采用常規(guī)齒輪，小的齒輪不好安裝，齒輪軸會(huì)頂住電機(jī)；而大齒輪雖然便于安裝，可以讓齒輪軸遠(yuǎn)離減速電機(jī)，但是大齒輪卻導(dǎo)致減速比太大，最終可能會(huì)把輸出的轉(zhuǎn)速降得過(guò)低導(dǎo)致機(jī)器人行動(dòng)過(guò)慢；
2）假如采用蝸桿，可以配合小的齒輪，同時(shí)利用蝸桿機(jī)構(gòu)能夠讓轉(zhuǎn)軸的方向垂直改變的特性，既確保了減速比不至于過(guò)大，也不會(huì)因?yàn)轫斪‰姍C(jī)本身導(dǎo)致安裝不方便。
可見(jiàn)采用蝸桿是改造減速電機(jī)的最好選擇。
所謂“蝸桿傳動(dòng)”，即指由蝸桿與蝸輪（齒輪）互相嚙合組成的交錯(cuò)軸間的齒輪傳動(dòng)。蝸桿傳動(dòng)是在空間交錯(cuò)的兩軸間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種傳動(dòng)，兩軸線間的夾角可為任意值，常用的為90°。蝸桿傳動(dòng)由蝸桿和蝸輪組成，一般蝸桿為主動(dòng)件。蝸桿傳動(dòng)的主要特點(diǎn)：
1、可以個(gè)改變兩軸的夾角，可以充分的利用安裝空間減小裝置的尺寸，這也是本項(xiàng)目采用蝸桿的一個(gè)主要原因。
2、另外蝸桿傳動(dòng)還具有自鎖特性，一般蝸桿為主動(dòng)件，只能蝸桿帶動(dòng)齒輪，反過(guò)來(lái)齒輪不能帶動(dòng)蝸桿，用在一些防止被動(dòng)件反過(guò)來(lái)帶動(dòng)主動(dòng)件的情況，就比如 PVCBOT-12號(hào) 的吊繩機(jī)器人，如果是B版的太陽(yáng)能版本，當(dāng)機(jī)器人還在充電狀態(tài)電機(jī)沒(méi)有輸出動(dòng)力時(shí)，如果齒輪箱的減速比不夠大導(dǎo)致反向扭矩不足時(shí)，有可能機(jī)器人靜止吊在繩索上時(shí)反過(guò)來(lái)其手臂被自身的重量扭轉(zhuǎn)，導(dǎo)致無(wú)法保持一個(gè)靜止的姿勢(shì)，而是出現(xiàn)電機(jī)一停手臂就軟下來(lái)了情況。而如果用蝸桿傳動(dòng)則可以充分利用其自鎖性確保電機(jī)停止時(shí)手臂還是保持原來(lái)的姿勢(shì)。
根據(jù)改造后減速箱所采用的軸的直徑的不同，以及減速電機(jī)的安裝方向，則我們可以有多種不同的減速電機(jī)改造方式。
假如是縱向安裝減速電機(jī)，則對(duì)于電機(jī)的固定位置的精度要求比較高，因?yàn)橐坏┯寐萁z固定了減速電機(jī)的位置之后就無(wú)法調(diào)整蝸桿與齒輪的咬合程度，即縱向安裝減速電機(jī)要求要高一些。不過(guò)其最終的減速箱是左右平衡對(duì)稱的，比較有利于機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
總之，橫向安裝電機(jī)的工藝要求低，但結(jié)構(gòu)不是很理想；而縱向安裝電機(jī)的工藝要求高，但結(jié)構(gòu)卻比較理想。具體選擇時(shí)可以根據(jù)項(xiàng)目要求以及工藝水平而定。
東莞市晨曦齒輪有限公司成立于2009年，位于東莞市清溪鎮(zhèn)，是由香港聯(lián)合公司和原惠陽(yáng)晨曦公司共同投資而成的中外合資企業(yè)，專業(yè)制造小模數(shù)齒輪、精密小模數(shù)齒輪、精密車(chē)件等產(chǎn)品，我們生產(chǎn)的產(chǎn)品精度高，體積小，力距大，噪音低，傳動(dòng)平穩(wěn)，性能佳，壽命長(zhǎng)；輸出軸直徑，長(zhǎng)短，材質(zhì)，形狀，可根據(jù)客戶的要求特別定制；
1）該微型減速電機(jī)所帶的齒輪減速箱，使得轉(zhuǎn)速已經(jīng)降得比較低，但是輸出的扭矩（動(dòng)力）也不是太高，動(dòng)力還是有點(diǎn)不足。
2）該微型減速電機(jī)是單側(cè)輸出轉(zhuǎn)動(dòng)軸的，無(wú)法滿足要左右兩側(cè)同軸驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人項(xiàng)目的要求。
基本原理
在PVCBOT項(xiàng)目中我們經(jīng)常采用的是一款帶微型減速齒輪箱的電機(jī)，但是由于該型號(hào)減速電機(jī)的一些不足以及PVCBOT項(xiàng)目的一些特殊需要，我們還需要對(duì)該電機(jī)進(jìn)行一定的改造完善：
1）該微型減速電機(jī)所帶的齒輪減速箱，使得轉(zhuǎn)速已經(jīng)降得比較低，但是輸出的扭矩（動(dòng)力）也不是太高，動(dòng)力還是有點(diǎn)不足。
2）該微型減速電機(jī)是單側(cè)輸出轉(zhuǎn)動(dòng)軸的，無(wú)法滿足要左右兩側(cè)同軸驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人項(xiàng)目的要求。
為此，我們可以為該微型減速電機(jī)再增加一級(jí)減速齒輪，即：
1）通過(guò)進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)速來(lái)提高扭矩（動(dòng)力）；
2）這增加的一級(jí)齒輪我們采用一種稱之為“蝸桿”的結(jié)構(gòu)與齒輪配合組成新的減速機(jī)構(gòu)，同時(shí)把單側(cè)輸出轉(zhuǎn)動(dòng)軸變?yōu)殡p側(cè)輸出轉(zhuǎn)動(dòng)軸。
這里可能有朋友會(huì)問(wèn)，為什么這里不全部采用常規(guī)齒輪而是還要用蝸桿呢？
確實(shí)，通常情況下我們是可以全部采用常規(guī)齒輪來(lái)減速，但是在這里我們受到了所采用的減速電機(jī)的形狀和體型的制約，不得已而借助了渦桿來(lái)減速。
1）假如采用常規(guī)齒輪，小的齒輪不好安裝，齒輪軸會(huì)頂住電機(jī)；而大齒輪雖然便于安裝，可以讓齒輪軸遠(yuǎn)離減速電機(jī)，但是大齒輪卻導(dǎo)致減速比太大，最終可能會(huì)把輸出的轉(zhuǎn)速降得過(guò)低導(dǎo)致機(jī)器人行動(dòng)過(guò)慢；
2）假如采用蝸桿，可以配合小的齒輪，同時(shí)利用蝸桿機(jī)構(gòu)能夠讓轉(zhuǎn)軸的方向垂直改變的特性，既確保了減速比不至于過(guò)大，也不會(huì)因?yàn)轫斪‰姍C(jī)本身導(dǎo)致安裝不方便。
可見(jiàn)采用蝸桿是改造減速電機(jī)的最好選擇。
所謂“蝸桿傳動(dòng)”，即指由蝸桿與蝸輪（齒輪）互相嚙合組成的交錯(cuò)軸間的齒輪傳動(dòng)。蝸桿傳動(dòng)是在空間交錯(cuò)的兩軸間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種傳動(dòng)，兩軸線間的夾角可為任意值，常用的為90°。蝸桿傳動(dòng)由蝸桿和蝸輪組成，一般蝸桿為主動(dòng)件。蝸桿傳動(dòng)的主要特點(diǎn)：
1、可以個(gè)改變兩軸的夾角，可以充分的利用安裝空間減小裝置的尺寸，這也是本項(xiàng)目采用蝸桿的一個(gè)主要原因。
2、另外蝸桿傳動(dòng)還具有自鎖特性，一般蝸桿為主動(dòng)件，只能蝸桿帶動(dòng)齒輪，反過(guò)來(lái)齒輪不能帶動(dòng)蝸桿，用在一些防止被動(dòng)件反過(guò)來(lái)帶動(dòng)主動(dòng)件的情況，就比如 PVCBOT-12號(hào) 的吊繩機(jī)器人，如果是B版的太陽(yáng)能版本，當(dāng)機(jī)器人還在充電狀態(tài)電機(jī)沒(méi)有輸出動(dòng)力時(shí)，如果齒輪箱的減速比不夠大導(dǎo)致反向扭矩不足時(shí)，有可能機(jī)器人靜止吊在繩索上時(shí)反過(guò)來(lái)其手臂被自身的重量扭轉(zhuǎn)，導(dǎo)致無(wú)法保持一個(gè)靜止的姿勢(shì)，而是出現(xiàn)電機(jī)一停手臂就軟下來(lái)了情況。而如果用蝸桿傳動(dòng)則可以充分利用其自鎖性確保電機(jī)停止時(shí)手臂還是保持原來(lái)的姿勢(shì)。
根據(jù)改造后減速箱所采用的軸的直徑的不同，以及減速電機(jī)的安裝方向，則我們可以有多種不同的減速電機(jī)改造方式。
1、軸的直徑：由于我們采用的蝸桿以及齒輪的軸直徑是常見(jiàn)的2mm的緣故，這里我們把直徑為2mm的軸定義為標(biāo)準(zhǔn)軸，而其他直徑的軸認(rèn)為是非標(biāo)準(zhǔn)軸。假如是標(biāo)準(zhǔn)2mm的軸，則一般可以把蝸桿和齒輪直接很緊固的套在軸上，而其他小于2mm的軸則需要額外用膠水與軸固定。
也就是說(shuō)，采用標(biāo)準(zhǔn)軸則固定蝸桿和齒輪比較簡(jiǎn)單，但是因?yàn)楸容^緊則需要用較大的力氣和一定的技巧才能裝好；而采用非標(biāo)準(zhǔn)軸，由于軸的直徑小于蝸桿和齒輪，要把軸與蝸桿及齒輪緊固在一起需要借助502之類的膠水，也因?yàn)槿绱送菀撞恍⌒淖?02膠水把電機(jī)給粘死導(dǎo)致電機(jī)報(bào)廢。
PVCBOT早期的套件采用的是非標(biāo)準(zhǔn)的軸（直徑1.8mm），后來(lái)由于不少網(wǎng)友反映對(duì)于用502膠水來(lái)緊固軸與蝸桿及齒輪的操作不好把握，而且由于膠水質(zhì)量的問(wèn)題容易固定不穩(wěn)導(dǎo)致脫落，所以PVCBOT新的套件都采用了標(biāo)準(zhǔn)的軸（直徑2mm） 。
也就是說(shuō)，采用標(biāo)準(zhǔn)軸則固定蝸桿和齒輪比較簡(jiǎn)單，但是因?yàn)楸容^緊則需要用較大的力氣和一定的技巧才能裝好；而采用非標(biāo)準(zhǔn)軸，由于軸的直徑小于蝸桿和齒輪，要把軸與蝸桿及齒輪緊固在一起需要借助502之類的膠水，也因?yàn)槿绱送菀撞恍⌒淖?02膠水把電機(jī)給粘死導(dǎo)致電機(jī)報(bào)廢。
PVCBOT早期的套件采用的是非標(biāo)準(zhǔn)的軸（直徑1.8mm），后來(lái)由于不少網(wǎng)友反映對(duì)于用502膠水來(lái)緊固軸與蝸桿及齒輪的操作不好把握，而且由于膠水質(zhì)量的問(wèn)題容易固定不穩(wěn)導(dǎo)致脫落，所以PVCBOT新的套件都采用了標(biāo)準(zhǔn)的軸（直徑2mm） 。
2、電機(jī)的方向：假如減速電機(jī)的安裝方向與最終輸出的軸是互相水平的，則我們稱之為橫向安裝電機(jī)，假如減速電機(jī)的安裝方向與最終輸出的軸是互相垂直的，則我們稱之為縱向安裝電機(jī)。
假如是橫向安裝減速電機(jī)，則對(duì)電機(jī)的固定位置的精度不用太高，因?yàn)楣潭p速電機(jī)之后還可以通過(guò)圍繞固定的螺絲來(lái)擺動(dòng)電機(jī)的角度以調(diào)整蝸桿與齒輪的咬合程度，也就是說(shuō)橫向安裝減速電機(jī)過(guò)程上要簡(jiǎn)單一些。但是由于減速電機(jī)是有一定長(zhǎng)度的，則會(huì)導(dǎo)致最終的減速箱不是完全的左右對(duì)稱，則會(huì)對(duì)整體機(jī)器人的結(jié)構(gòu)有一點(diǎn)影響。假如是縱向安裝減速電機(jī)，則對(duì)于電機(jī)的固定位置的精度要求比較高，因?yàn)橐坏┯寐萁z固定了減速電機(jī)的位置之后就無(wú)法調(diào)整蝸桿與齒輪的咬合程度，即縱向安裝減速電機(jī)要求要高一些。不過(guò)其最終的減速箱是左右平衡對(duì)稱的，比較有利于機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
總之，橫向安裝電機(jī)的工藝要求低，但結(jié)構(gòu)不是很理想；而縱向安裝電機(jī)的工藝要求高，但結(jié)構(gòu)卻比較理想。具體選擇時(shí)可以根據(jù)項(xiàng)目要求以及工藝水平而定。
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