减速机,
工业传动系统一、力矩放大的核心原理:能量守恒与传动比的反向作用
减速机实现力矩放大的核心理论基础是能量守恒定律,即“能量不会凭空产生,也不会凭空消失,只会从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体,总能量保持不变”。在传动系统中,电机输出的机械能(动能)传递给减速机,减速机通过内部结构减速后,将机械能传递给工作设备,整个过程中,扣除少量传动损耗(如摩擦损耗),总机械能基本保持不变。
而力矩放大的关键,在于“转速与力矩的反向关系”——在能量守恒的前提下,转速降低多少比例,力矩会放大多少比例(忽略传动损耗),这种关系由减速机的传动比直接决定。简单来说,传动比越大,转速降低越多,力矩放大倍数越大,其核心公式可直观体现这一关系:
减速机输出力矩(M2)= 电机输入力矩(M1)× 传动比(i)× 传动效率(η)
公式解读:1. 电机输入力矩(M1):即电机本身输出的力矩,由电机功率、转速决定,通常相对固定;2. 传动比(i):减速机输入轴与输出轴的转速比(i=输入转速n1÷输出转速n2),传动比越大,力矩放大效果越明显;3. 传动效率(η):由于减速机内部存在摩擦损耗,实际输出力矩会略低于理论值,传动效率通常在85%-98%之间(如WHC250圆弧齿圆柱蜗轮减速机传动效率约90%,行星减速机可达95%以上)。
举个通俗例子:一台额定转速1500转/分、输出力矩10N·m的电机,搭配传动比1:50、传动效率90%的减速机(如WHC250圆弧齿圆柱蜗轮
减速机,标准传动比含50),其输出力矩计算为:10N·m × 50 × 0.9 = 450N·m,相当于将电机力矩放大了45倍,同时输出转速降低至30转/分,适配重载、低速的作业需求。