減速機的作用
1）降速同時提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機輸出乘減速比，但要注意不能超出減速機額定扭矩。
2）速同時降低了負(fù)載的慣量，慣量的減少為減速比的平方。大家可以看一下一般電機都有一個慣量數(shù)值。
減速機的種類
一般的減速機有斜齒輪減速機(包括平行軸斜齒輪減速機、蝸輪減速機、錐齒輪減速機等等)、行星齒輪減速機、擺線針輪減速機、蝸輪蝸桿減速機、行星摩擦式機械無級變速機等等。
常見減速機的種類
1）蝸輪蝸桿減速機的主要特點是具有反向自鎖功能，可以有較大的減速比，輸入軸和輸出軸不在同一軸線上，也不在同一平面上。但是一般體積較大，傳動效率不高，精度不高。
2）諧波減速機的諧波傳動是利用柔性元件可控的彈性變形來傳遞運動和動力的，體積不大、精度很高，但缺點是柔輪壽命有限、不耐沖擊，剛性與金屬件相比較差。輸入轉(zhuǎn)速不能太高。
3）行星減速機其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)比較緊湊，回程間隙小、精度較高，使用壽命很長，額定輸出扭矩可以做的很大。但價格略貴。
齒輪傳動噪聲的成因及破解之法
傳統(tǒng)衡量齒輪傳動性能的兩個主要因素是：負(fù)載能力和疲勞壽命，往往將傳動噪音與傳動精度忽略掉。隨著ISO14000、ISO18000兩項標(biāo)準(zhǔn)的相繼頒布，控制齒輪傳動噪音這一因素的重要性日趨明顯，工業(yè)發(fā)展與需求對高精密設(shè)備的傳動誤差的要求也越來越嚴(yán)格（齒輪傳動側(cè)隙）。目前已知的齒輪噪音形成因素，大致可從設(shè)計、制造、安裝、使用維護(hù)等幾個方面分析。
設(shè)計原因及對策
1．齒輪精度等級
齒輪傳動系統(tǒng)設(shè)計時，設(shè)計者往往從經(jīng)濟(jì)因素考慮，盡可能比較經(jīng)濟(jì)確定齒輪精度等級，殊不知精度等級是齒輪產(chǎn)生噪聲等級與側(cè)隙的標(biāo)記。美國齒輪制造協(xié)會曾通過大量的齒輪研究，確定高精度等級齒輪比低精度等級齒輪產(chǎn)生的噪聲要小的多。因此，在條件允許的情況下，應(yīng)盡可能提高齒輪的精度等級，來減小齒輪噪聲，減少傳動誤差。
2．齒輪寬度
在齒輪傳動系統(tǒng)允許時，增加齒寬，可以減少恒定扭矩下的單位負(fù)荷。降低輪齒撓曲，減少噪聲激勵，從而降低傳動噪聲。德國H奧帕茲的研究表明，扭矩恒定時，小齒寬比大齒寬噪聲曲線梯度高。同時增長齒寬能加大齒輪的承載能力。
3．齒距和壓力角
小齒距能保證有較多的輪齒同時接觸，齒輪重疊增多，減少單個齒輪撓曲，降低傳動噪聲，提高傳動精度。較小的壓力角由于齒輪接觸角和橫向重疊比都比較大，因此運轉(zhuǎn)噪聲小、精度高。
4．運轉(zhuǎn)速度
根據(jù)德國H奧帕茲的試驗研究表明，隨著齒輪運轉(zhuǎn)速度增加，噪聲等級升高。
5．齒輪箱結(jié)構(gòu)
試驗研究表明，采用圓筒形箱體對減震有利，在其他條件相同的情況下，普通結(jié)構(gòu)齒輪箱體的噪聲級比圓筒形箱體噪聲級平均高6dB。對齒輪箱體進(jìn)行共振測試，找出共振位置，增加適當(dāng)?shù)慕顥l（板），可以明顯地減少振動，降低噪聲。多級齒輪傳動時要求瞬時傳動比的變化盡量小，保證傳動平穩(wěn)，沖擊及振動小，噪聲低。
6．齒輪聲輻射特征分析
在選擇用不同結(jié)構(gòu)形式的齒輪時，對其特定結(jié)構(gòu)建立聲輻射模型，進(jìn)行動力學(xué)分析，對齒輪傳動系統(tǒng)噪聲進(jìn)行預(yù)先評估。以便根據(jù)使用者的不同要求（使用場所，是否無人操作，是否在城區(qū)內(nèi)，地上、地下建筑物有無特定要求，是否有噪聲防護(hù)，或無其他特定要求）去滿足。
制造原因及對策
1．誤差影響
制造過程齒形誤差、齒距誤差、齒向誤差是導(dǎo)致傳動噪聲的主要誤差。也是齒輪傳動精度難以保證的一個問題點。
齒形誤差小、齒面粗糙度小的齒輪，在相同試驗條件下，其噪聲比普通齒輪要小10dB。齒距誤差小的齒輪，在相同試驗條件下，其噪聲級比普通齒輪要小6～12dB。但如果有齒距誤差存在，負(fù)載對齒輪噪聲的影響將會減少。
齒向誤差將導(dǎo)致傳動功率不是全齒寬傳遞，接觸區(qū)轉(zhuǎn)向齒的這端面或那個端面，因局部受力增大輪齒撓曲，導(dǎo)致噪聲級提高。但在高負(fù)載時，齒變形可以部分彌補齒向誤差。
齒輪噪聲的產(chǎn)生與傳動精度有很直接的關(guān)系。
2．裝配同心度和動平衡
裝配不同心將導(dǎo)致軸系運轉(zhuǎn)的不平衡，且由于齒輪嚙合半邊松半邊緊，共同導(dǎo)致噪聲加劇。高精度齒輪傳動裝配時的不平衡將嚴(yán)重影響傳動系統(tǒng)精度。
3．齒面硬度
隨著齒輪硬齒面技術(shù)的發(fā)展，其承載能力大、體積小、重量輕、傳動精度高等特點使其應(yīng)用領(lǐng)域日趨廣泛。但為獲得硬齒面采用的滲碳淬硬使齒輪產(chǎn)生變形，導(dǎo)致齒輪傳動噪聲增大，壽命縮短。為減少噪聲，需對齒面進(jìn)行精加工。目前除采用傳統(tǒng)的磨齒方法外，又發(fā)展出一種硬齒面刮削方法，通過修正齒頂和齒根，或把主被動輪的齒形都調(diào)小，來減少齒輪嚙入與嚙出沖擊，從而減少齒輪傳動噪音。
4．系統(tǒng)指標(biāo)檢定
在裝配前零部件的加工精度及對零部件的選配方法（完全互換，分組選配，單件選配等），將會影響到系統(tǒng)裝配后的精度等級，其噪聲等級也在影響范圍之內(nèi)，因此，裝配后對系統(tǒng)各項指標(biāo)進(jìn)行檢定（或標(biāo)定），對控制系統(tǒng)噪聲是很關(guān)鍵的。
安裝原因及對策
1．減振和阻斷措施
對齒輪傳動系統(tǒng)在安裝時應(yīng)盡量避免機身與基礎(chǔ)支撐及連接件之間發(fā)生共振，產(chǎn)生噪聲。齒輪傳動系統(tǒng)常常會發(fā)生一只或幾只齒輪在某些速度范圍內(nèi)產(chǎn)生共振，除設(shè)計原因外，采取相應(yīng)減振或阻斷措施有直接關(guān)系。某些要求低傳動噪聲和振動的齒輪傳動系統(tǒng)（如檢測儀器），應(yīng)選用高韌性，高阻尼的基礎(chǔ)材料（如冶金設(shè)計研究院研制的環(huán)氧樹脂砂漿基礎(chǔ)材料）來減少噪聲和振動的發(fā)生。
2．幾何精度調(diào)整
由于安裝時幾何精度未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，導(dǎo)致傳動系統(tǒng)發(fā)生共振，從而產(chǎn)生噪聲，這就應(yīng)該在改善安裝工藝，增加工裝，保證裝配人員的整體素質(zhì)有直接關(guān)系。
3．零部件松動
在安裝時由于個別零部件的松動（如軸承預(yù)緊機構(gòu)，軸系定位機構(gòu)，撥叉限位機構(gòu)等），導(dǎo)致系統(tǒng)定位不準(zhǔn)，非正常位置嚙合，軸系移動，產(chǎn)生振動和噪聲。這一系列需從設(shè)計結(jié)構(gòu)出發(fā)，盡量保證各機構(gòu)的聯(lián)接穩(wěn)定，采用多種聯(lián)接方式。
4．傳動部件損壞
在安裝時由于不當(dāng)操作損傷傳動部件，導(dǎo)致系統(tǒng)運動不準(zhǔn)確或運動失穩(wěn)；高速運動部件由于受損導(dǎo)致油膜振動；人為造成運動件動不平衡；都產(chǎn)生振動和噪聲。這些原因在安裝過程中都是必須注意和盡量避免的。對無法修復(fù)的損傷零部件，必須予以更換，以保證系統(tǒng)獲得穩(wěn)定的噪聲等級。
使用維護(hù)原因及對策
對齒輪傳動系統(tǒng)正確的使用維護(hù)雖不能降低系統(tǒng)噪聲等級，保證傳遞精度，但卻能防止其指標(biāo)劣化，增大使用壽命。
1．傳動系統(tǒng)內(nèi)部清潔
傳動系統(tǒng)內(nèi)部的清潔是保證齒輪正常運轉(zhuǎn)的基本條件，任何雜質(zhì)污物的進(jìn)入都將影響并損傷齒輪傳動系統(tǒng)，最終導(dǎo)致噪聲的產(chǎn)生，損壞傳動系統(tǒng)。
2．系統(tǒng)正常工作的工作溫度
保證傳動系統(tǒng)正常的工作溫度，防止系統(tǒng)因過大的溫升產(chǎn)生變形，導(dǎo)致非正常嚙合，可以防止噪聲的增大。
3．及時的潤滑和正確使用油品
不認(rèn)真的潤滑和錯誤的使用潤滑油脂都將對系統(tǒng)產(chǎn)生不可估量的損害。保證系統(tǒng)得到及時正確的潤滑，可使系統(tǒng)保持在一定的噪聲等級范圍內(nèi)，延緩劣化趨勢。高速運轉(zhuǎn)的齒輪，齒面摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱能，潤滑不當(dāng)，將會導(dǎo)致輪齒的損傷，影響精度，噪聲亦會增大。設(shè)計時要求齒輪副有適當(dāng)?shù)拈g隙（嚙合輪齒的非工作面間的間隙，以補償熱變形與貯存潤滑油脂）。對潤滑油脂的正確使用和選擇，可保證系統(tǒng)安全有效運行，穩(wěn)定噪聲等級。
4．對齒輪運動系統(tǒng)的正確使用
按照系統(tǒng)正常操作順序使用它，可以最大限度地避免系統(tǒng)的損傷及損壞，保證穩(wěn)定的噪聲等級。在系統(tǒng)的正常負(fù)載范圍使用系統(tǒng)，因為齒輪傳動系統(tǒng)傳動噪聲隨負(fù)載的增加而增大。
5．定期維護(hù)與保養(yǎng)
定期的維護(hù)保養(yǎng)（換油，更換已磨損零部件，緊固件松動部件，清除系統(tǒng)內(nèi)部雜物，調(diào)整各部間隙至標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值，檢定各項幾何精度等。）可以提高系統(tǒng)抵抗噪聲等級劣化能力，維持系統(tǒng)狀態(tài)穩(wěn)定。
結(jié)論
齒輪傳動噪聲控制是一個系統(tǒng)工程，它涉及了齒輪傳動設(shè)計，制造，安裝，使用維護(hù)直至更新的全過程，它不僅對設(shè)計者，生產(chǎn)制造者，也對安裝使用維護(hù)保養(yǎng)者提出了諸多要求，上述任何環(huán)節(jié)未受到有效控制，齒輪傳動噪聲控制都將歸為失效。
如何正確安裝行星減速機
在減速機家族中，行星減速機以其體積小(與電機直徑基本同)，傳動效率高(85～90％)，減速范圍廣(1:3～512)，精度高(回差小)等諸多優(yōu)點，而被廣泛應(yīng)用于伺服、步進(jìn)、直流無刷等控制電機(后稱驅(qū)動電機)的傳動系統(tǒng)中。在保證精密傳動的前提下，可以降低轉(zhuǎn)速﹑增大扭矩和降低負(fù)載與驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動慣量比。但在實際使用中經(jīng)常會出現(xiàn)因安裝不當(dāng)導(dǎo)致的故障，減速機和驅(qū)動電機斷軸就是主要故障類型之一。對斷軸機理的分析有利于廣大客戶了解如何正確安裝行星減速機，更好地發(fā)揮行星減速機的作用。
一、 不同心出現(xiàn)的斷軸問題
有的用戶在設(shè)備運行一段時間后，驅(qū)動電機的輸出軸斷了。為什么驅(qū)動電機的輸出軸會扭斷？當(dāng)我們仔細(xì)觀查驅(qū)動電機折斷的輸出軸橫斷面，會發(fā)現(xiàn)橫斷面的外圈較明亮，而越向軸心處斷面顏色越暗，最后到軸心處是折斷的痕跡(點狀痕)。這一現(xiàn)象大多是驅(qū)動電機與減速機裝配時兩者的不同心所致。
當(dāng)驅(qū)動電機和減速機間裝配同心度保證得較好時，驅(qū)動電機輸出軸所承受的僅僅是轉(zhuǎn)動力(扭矩)，運轉(zhuǎn)時也會很平順，沒有脈動感。而在不同心時，驅(qū)動電機輸出軸還要承受來自于減速機輸入端的徑向力(彎矩)。這個徑向力的作用將會使驅(qū)動電機輸出軸被迫彎曲，而且彎曲的方向會隨著輸出軸轉(zhuǎn)動不斷變化。如果同心度的誤差較大時，該徑向力使電機輸出軸局部溫度升高，其金屬結(jié)構(gòu)不斷被破壞，最終將導(dǎo)致驅(qū)動電機輸出軸因局部疲勞而折斷。兩者同心度的誤差越大時，驅(qū)動電機輸出軸折斷的時間越短。在驅(qū)動電機輸出軸折斷的同時，減速機輸入端同樣也會承受來自于驅(qū)動電機輸出軸方面的徑向力，如果這個徑向力超出減速機輸入端所能承受的最大徑向負(fù)荷的話，其結(jié)果也將導(dǎo)致減速機輸入端產(chǎn)生變形甚至斷裂或輸入端支撐軸承損壞。因此，在裝配時保證同心度至關(guān)重要！
從裝配工藝上分析，如果驅(qū)動電機軸和減速機輸入端同心，那么驅(qū)動電機軸面和減速機輸入端孔面間就會很吻合，它們的接觸面緊緊相貼，沒有徑向力和變形空間。而裝配時如果不同心，那么接觸面之間就會不吻合或有間隙，就有徑向力并給變形提供了空間。
同樣，減速機的輸出軸也有折斷或彎曲現(xiàn)象發(fā)生，其原因與驅(qū)動電機的斷軸原因相同。但減速機的出力是驅(qū)動電機出力和減速比之積，相對于電機來講出力更大，故減速機輸出軸更易被折斷。因此，用戶在使用減速機時，對其輸出端裝配時同心度的保證更應(yīng)十分注意！
二、減速機出力太小出現(xiàn)的斷軸問題
如果不是驅(qū)動電機軸斷，而是減速機的輸出軸折斷，除了減速機輸出端裝配同心度不好的原因以外，還會有以下幾點可能的原因。
首先，錯誤的選型致使所配減速機出力不夠。有些用戶在選型時，誤認(rèn)為只要所選減速機的額定輸出扭矩滿足工作要求就可以了，其實不然。一是所配驅(qū)動電機額定輸出扭矩乘上速比，得到的數(shù)值原則上要小于減速機產(chǎn)品樣本提供的相應(yīng)額定輸出扭矩；二是同時還要考慮其驅(qū)動電機的過載能力及實際應(yīng)用中所需最大工作扭矩。理論上，用戶所需最大工作扭矩一定要小于減速機額定輸出扭矩的 2倍。尤其是有些應(yīng)用場合必須嚴(yán)格遵守這一準(zhǔn)則，這不僅是對減速機內(nèi)部齒輪和軸系的保護(hù)，更主要的是避免減速機的輸出軸被扭斷。如果沒有考慮到這些因素，一旦設(shè)備安裝有問題，減速機的輸出軸被負(fù)載卡住，這時驅(qū)動電機的過載能力依然會使其不斷加大出力，直到減速機的輸出軸所承受的力超過其最大輸出扭矩，軸就會扭斷。如果減速機額定輸出扭矩有一定的裕量，那么扭斷輸出軸的槽糕情況就會避免。
其次，在加速和減速的過程中，減速機輸出軸所承受瞬間的沖擊扭矩如果超過了其額定輸出扭矩的 2倍，并且這種加速和減速又過于頻繁，那么最終也會使減速機斷軸。如果有這種情況出現(xiàn)，應(yīng)仔細(xì)計算考慮加大扭矩裕量。
三、減速機的正確安裝
正確安裝、使用和維護(hù)減速機，是保證機械設(shè)備正常運行的重要環(huán)節(jié)。因此，在您安裝行星減速機時，請務(wù)必嚴(yán)格按照下面的安裝順序，認(rèn)真地裝配。
第一步：安裝前應(yīng)確認(rèn)電機和減速機是否完好無損，并且嚴(yán)格檢查驅(qū)動電機與減速機相連接的各部位尺寸是否匹配。這里指的是驅(qū)動電機法蘭的定位凸臺和軸徑與減速機法蘭的定位凹槽和孔徑間的尺寸及配合公差；擦拭處理配合表面的污物與毛刺。
第二步：旋下減速機法蘭側(cè)面的工藝孔上的螺堵，旋動減速機的輸入端，使抱緊內(nèi)六角螺釘帽與工藝孔對齊，插入內(nèi)六角工具旋松抱緊內(nèi)六角螺釘。
第三步：手持驅(qū)動電機，使其軸上之鍵槽與減速機輸入端孔抱緊螺釘垂直，將驅(qū)動電機軸插入減速機輸入端孔。插入時必須保證兩者同心度一致和二側(cè)法蘭平行。如同心度不一致或二側(cè)法蘭不平行必須查明原因。另外，在安裝時，嚴(yán)禁用錘擊，既可以防止錘擊的軸向力或徑向力過大損壞兩者軸承，又可以通過裝配手感來判斷兩者配合是否合適。判斷兩者配合同心度和法蘭平行的方法為：兩者相互插入后，兩者法蘭基本貼緊，縫隙一致。
第四步：為保證兩者法蘭連接受力均勻，先將驅(qū)動電機緊固螺釘任意旋上，但不要旋緊；然后按對角位置逐漸旋緊四個緊固螺釘；最后旋緊減速機輸入端孔抱緊螺釘。一定要先旋緊驅(qū)動電機緊固螺釘后再旋緊減速機輸入端孔抱緊螺釘。
注意：減速機與機械設(shè)備間的正確安裝類同于減速機與驅(qū)動電機間的正確安裝。關(guān)鍵是要必須保證減速機輸出軸與所驅(qū)動部分輸入軸同心度的一致。
