齒輪基礎知識：反沖與空轉(zhuǎn)

電機位置控制精度的重要性因應用而異。對于帶有直流電機驅(qū)動輪的農(nóng)場中的 AGV，位置控制精度可能不像手術機器人那樣重要，手術機器人的切口由伺服電機或步進電機控制。

我們自己建立了一個，現(xiàn)在我們知道了解每個制造商的所有不同規(guī)格和術語是多么困難。重要的是要有一個清晰的理解，以避免以后發(fā)生潛在的災難。 < >7軸機械臂

在電機和齒輪箱組裝產(chǎn)品中，“背隙”被列為標準規(guī)格，用于表示電機和負載之間的傳動部件（即：齒輪、導程/滾珠絲杠）的機械精度。然而，某些類型的齒輪沒有齒隙，因此使用另一個術語“空轉(zhuǎn)”來描述機械精度。

齒隙是指電機齒輪箱內(nèi)嚙合齒輪之間的游隙或間隙。當大約 2% 的負載扭矩施加到齒輪軸上時，會測量扭轉(zhuǎn)齒隙。出于多種原因，強烈反對是必要的。首先，齒輪制造并非 100% 完美。制造公差、軸承尺寸、熱考慮因素和其他實際考慮因素導致了這種不準確性。其他原因是為潤滑劑留出空間、減少齒輪中的摩擦和/或允許金屬膨脹。

減速機或齒輪箱用于增加電機的扭矩（和慣性負載）并降低速度。它包含外殼、齒輪、軸和軸承。當齒輪嚙合在一起時，齒輪之間實際上有一個微小的間隙。這在精度很重要的應用中引入了不準確性，因為負載軸可能會移動間隙的距離?？聪聢D會更容易理解。

根據(jù)其設計不同，會表現(xiàn)出不同程度的反沖。例如，正齒輪的齒隙最大，行星齒輪箱的齒隙小，諧波齒輪箱沒有齒隙。市場上還提供混合諧波行星齒輪箱。 < >齒輪技術

這是一個行星齒輪設計如何最大限度地減少齒隙的示例。

下表按齒輪類型、特性、扭矩、齒隙、基本分辨率和輸出軸速度列出了我們的大部分減速電機。

齒隙以度或弧分或弧秒為單位測量。雖然這在電機上看起來可能是一個非常小的值，但在某些應用（例如機械臂）中，此誤差會隨著距離的增加而增加。下圖顯示了從手臂的一端到另一端的偏差有何不同。

當應用約 5% 的最大扭矩時，空轉(zhuǎn)是系統(tǒng)中從相反方向反復接近某個位置時的最大偏差。由于施加的扭矩，工程師經(jīng)常將空轉(zhuǎn)與扭轉(zhuǎn)反沖混淆?？辙D(zhuǎn)是一個更廣泛的術語。導致空轉(zhuǎn)的因素有齒隙、齒隙、傳動機構的強度和材料變形（機械滯后損失）。由于諧波齒輪沒有背隙，空轉(zhuǎn)被用作齒輪精度的參考。

這取決于。簡單的方法是購買諧波齒輪步進電機（無反沖）。

齒隙是齒輪箱中齒輪齒之間的游隙或間隙。換句話說，齒隙是齒輪軸的運動，而電機軸是固定的。用數(shù)學術語來說，它是嚙合齒輪之間的空間寬度減去一個齒輪齒的寬度。

空轉(zhuǎn)是指在減速機輸出軸上施加相當于容許扭矩 5% 左右的負載扭矩時，在兩個方向上發(fā)生的總位移。 換句話說，空轉(zhuǎn)是電機軸運動時齒輪軸的運動損失，包括齒隙和齒輪滯后損失。

反沖是空轉(zhuǎn)的一個組成部分。

對于需要最高位置控制精度的應用，建議使用諧波減速機。如果應用可以接受一點反沖，則建議使用諧波行星或行星齒輪箱。對于通用應用或單向應用，直齒或錐形滾齒可能就足夠了。當然，更高的精度成本更高，因此請考慮您的預算。

請記住，運動控制的不準確性是系統(tǒng)中所有單獨組件的組合。除了電機和減速機之外，還必須考慮其他組件的精度。

< >白皮書：步進電機減速機

謝謝閱讀。你如何消除反彈？請給出意見！

審核編輯黃宇