齒輪箱為電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供扭矩倍增、減速和慣性匹配。具體來(lái)說(shuō)，伺服系統(tǒng)所需的齒輪箱不僅能提供高扭矩和低慣性，而且要求高精度和高剛度。一種齒輪箱滿(mǎn)足所有這些標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)提供相對(duì)較長(zhǎng)的使用壽命和較低的維護(hù)要求-行星齒輪箱。

　　行星齒輪箱由多個(gè)行星齒輪組成。這些行星齒輪圍繞中心太陽(yáng)齒輪旋轉(zhuǎn)，與內(nèi)部齒輪嚙合，并圍繞各自的軸旋轉(zhuǎn)。行星齒輪的連續(xù)嚙合意味著負(fù)載由多個(gè)齒共享，從而允許行星齒輪設(shè)計(jì)傳輸高扭矩負(fù)載。

　　齒間的載荷分布也為行星齒輪箱提供了較高的扭轉(zhuǎn)剛度，使其成為涉及頻繁啟動(dòng)和停止運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)方向變化的過(guò)程的理想選擇，這是伺服應(yīng)用的常見(jiàn)特征。大多數(shù)伺服應(yīng)用也需要非常精確的定位。行星齒輪箱的設(shè)計(jì)和制造具有低齒隙，在某些情況下可低至1-2弧分。

　　注意：行星齒輪箱可以使用正齒輪或斜齒輪。盡管正齒輪比斜齒輪具有更高的額定扭矩，但斜齒輪設(shè)計(jì)具有更平穩(wěn)的操作、更低的噪音和更高的剛度，使斜齒輪行星齒輪箱成為伺服應(yīng)用的首選齒輪箱。

　　當(dāng)變速箱添加到傳動(dòng)系統(tǒng)中時(shí)，從電機(jī)傳輸?shù)綇膭?dòng)部件的速度將減少傳動(dòng)比的數(shù)量，從而使系統(tǒng)更好地利用伺服電機(jī)的速度-扭矩特性。行星齒輪箱可以接受非常高的輸入速度，并為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)提供高達(dá)10:1的減速比，而高速設(shè)計(jì)提供100:1或更高的齒輪比（因此，減速）。

　　行星齒輪箱可使用潤(rùn)滑脂或機(jī)油進(jìn)行潤(rùn)滑，但用于伺服系統(tǒng)的行星齒輪箱（有時(shí)稱(chēng)為伺服額定或伺服齒輪箱）通常使用潤(rùn)滑脂進(jìn)行潤(rùn)滑。無(wú)論是潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑還是油潤(rùn)滑，行星齒輪箱通常由制造商在齒輪箱的整個(gè)生命周期內(nèi)進(jìn)行潤(rùn)滑，從而消除了最終用戶(hù)的維護(hù)。

　　在伺服系統(tǒng)中使用齒輪箱最重要的優(yōu)點(diǎn)是它對(duì)負(fù)載慣性的影響。電機(jī)中反映的負(fù)載慣性減小了傳動(dòng)比的平方。因此，即使相對(duì)較小的齒輪減速也會(huì)對(duì)慣性比產(chǎn)生重大影響。

　　J L=反映到電機(jī)的負(fù)載慣量

　　JM=電機(jī)慣量

　　JD=驅(qū)動(dòng)慣性（螺桿、皮帶和滑輪或執(zhí)行器）

　　JE=外部（移動(dòng)）質(zhì)量的慣性

　　JC=聯(lián)軸器慣量

　　JG=齒輪箱慣量

　　i=傳動(dòng)比

　　雖然1:1的完美慣性比在許多情況下是不切實(shí)際的，但大多數(shù)伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是保持盡可能低的慣性比，以實(shí)現(xiàn)高的系統(tǒng)響應(yīng)。通過(guò)向系統(tǒng)中添加齒輪箱來(lái)減少負(fù)載慣性意味著可以使用更小的電機(jī)（具有更低的慣性），同時(shí)仍然保持電機(jī)和負(fù)載之間的理想比率。此外，行星齒輪箱具有緊湊的設(shè)計(jì)和低慣性，這只會(huì)增加電機(jī)必須平衡的少量負(fù)載慣性。

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