伺服減速機與普通減速機的區別，不只是背隙更小。

在高速定位設備中，減速機還要承受快速啟動、停止、換向和急停產生的動態負載。如果只按電機功率選擇規格，容易忽略慣量和峰值扭矩。

1. 功率只能用于初步篩選

工程現場常見的經驗是：

• 400W電機配60框；

• 750W電機配90框；

• 1kW電機配120框。

這種方法可以用于初選，但不能直接確定最終型號。

同樣功率的伺服電機，可能具有不同的額定轉速、峰值扭矩和轉子慣量。設備的定位時間、負載結構和啟停頻率也會影響減速機規格。

2. 計算電機額定扭矩

電機扭矩可按下面的公式估算：

T = 9550 × P ÷ n

例如，1kW伺服電機額定轉速為3000r/min：

T = 9550 × 1 ÷ 3000

得到：

T ≈ 3.18N·m

使用10比減速機，效率按0.95計算：

輸出扭矩 = 3.18 × 10 × 0.95

結果約為：

30.2N·m

這個數值只代表理論連續輸出能力。

3. 加速階段的扭矩不能忽略

伺服設備通常包含加速、勻速、減速和停止階段。

加速扭矩的基礎公式為：

T = J × α

T為加速扭矩；J為系統慣量；α為角加速度。

同一個負載，如果加速時間從1秒縮短到0.2秒，角加速度將明顯提高，減速機承受的瞬時扭矩也會增加。

因此，選型時必須確認：

• 加速時間；

• 減速時間；

• 定位周期；

• 每分鐘啟停次數；

• 是否存在緊急停止。

4. 減速比可改善慣量匹配

負載折算到電機側的慣量可簡化為：

電機側慣量 = 負載慣量 ÷ 減速比2

例如，負載慣量為0.2kg·m2，減速比為10：

電機側慣量 = 0.2 ÷ 102

得到：

0.002kg·m2

減速比能夠改善慣量匹配，但不能無限增大。

速比過大可能導致輸出速度不足、電機轉速過高和定位節拍下降。

5. 背隙與剛性不是同一個參數

回程背隙反映換向空程，扭轉剛性反映受力變形。

當扭轉剛性不足時，即使減速機背隙較小，也可能出現：

• 負載停止后擺動；

• 定位超調；

• 伺服增益難以提高；

• 高頻運行振動；

• 定位時間變長。

高速定位軸應同時關注背隙、扭轉剛性和輸出支撐結構。

6. 連續輸入轉速要單獨確認

伺服電機最高轉速可能達到5000r/min或更高。

減速機樣本中的最高輸入轉速，有時只允許短時間運行。連續高速輸入可能造成：

• 潤滑脂加速老化；

• 軸承溫升升高；

• 油封磨損；

• 噪聲增加；

• 使用壽命下降。

因此，應區分連續輸入轉速和瞬時最高輸入轉速。

7. 伺服軸振動排查步驟

出現振動時，可以按照以下順序檢查：

1. 適當降低伺服增益；

2. 延長加速和減速時間；

3. 脫開外部負載空載運行；

4. 檢查電機與減速機同軸度；

5. 檢查輸出同步輪懸臂距離；

6. 檢查安裝板剛性；

7. 測量回程間隙。

如果延長加速時間后振動明顯減弱，問題通常與慣量或動態扭矩有關。

8. 選型判斷表

判斷項目

應重點確認的內容