減速機技術成熟 本土產(chǎn)品具優(yōu)勢
    高扭矩 低背隙 業(yè)界樂用
    減速機是一種動力傳達的機構(gòu)，在許多應用上不需要太高的速度及需要較高轉(zhuǎn)矩的地方都用的到它，例如電梯、輸送帶、卷揚機、攪拌機等。隨著工業(yè)的發(fā)展及工廠的自動化，使減速機的需求量日益成長。

    減速機減速的方法很多，包括齒輪式，運用齒輪、蝸輪傳動，游星齒輪或傘齒輪，其它還有透過皮帶輪、煉條，或是圓柱、滾珠減速的機械式減速機。但一般最常見的是以齒輪來減速，所以減速機有人又稱為「齒輪箱」。

    通常齒輪箱是一些齒輪的組合，其本身并無動力，所以還需要透過驅(qū)動組件來傳動它。所謂驅(qū)動組件，可以是電動機（馬達）、蒸汽機、引擎、風力、水力等。

    使用減速機最大的目的包括動力傳遞，或是獲得某一速度，以及獲得較大扭矩。業(yè)者表示，減速機是一項十分普遍的產(chǎn)品，減速最主要的功用在彌補馬達因為功率損耗影響效能，是一個扭矩提升的角色。臺灣生產(chǎn)減速機的大小廠眾多，產(chǎn)品單價十分便宜。依產(chǎn)品設計原理，減速機主要可分成：擺線型減速機、諧波齒輪減速機、行星式齒輪減速機，以及蝸桿蝸輪減速機四類。

    協(xié)助伺服馬達提升扭矩

    談到減速機，就得先從伺服馬達開始談起。伺服馬達的技術發(fā)展，從高扭矩密度乃至于高功率密度，使轉(zhuǎn)速的提升高過3000rpm，由于轉(zhuǎn)速的提升，使得伺服馬達的功率密度大幅提升。這意謂著伺服馬達是否需要搭配減速機，其決定因素主要是從應用的需求上及成本的考慮來審視。

    然則，到底什么樣的應用需求必須搭配減速機？根據(jù)了解，必須對負載做移動并要求精密定位時便有此需要。一般像是航空、衛(wèi)星、醫(yī)療、軍事科技、晶圓設備、機器人等自動化設備。他們的共同特征在于將負載移動所需的扭矩往往遠超過伺服馬達本身的扭矩容量。而透過減速機來做伺服馬達輸出扭矩的提升，便可有效解決這個問題。

    輸出扭矩提升的方式，可能采用直接增大伺服馬達的輸出扭矩方式，但這種方式不但必須使用昂貴的磁性材料，馬達還要有更強壯的結(jié)構(gòu)，扭矩的增大正比于控制電流的增大，此時采用比較大的驅(qū)動器，功率電子組件和相關機電設備規(guī)格的增大，又會使控制系統(tǒng)的成本大幅增加。

    理論上，提升伺服馬達的功率也是輸出扭矩提升的方式，可藉由增加伺服馬達兩倍的速度來使得伺服系統(tǒng)的功率密度提升兩倍，而且不需要增加驅(qū)動器等控制系統(tǒng)組件的規(guī)格，也就是不需要增加額外的成本。而這就需透過減速機的搭配來達到「減速并提升扭矩」的目的了。所以說，高功率伺服馬達的發(fā)展是必須搭配應用減速機，而非將其省略不用。

    節(jié)省成本好處多

    據(jù)了解，負載慣量的不當匹配，是伺服控制不穩(wěn)定的最大原因之一。對于大的負載慣量，可以利用減速比的平方反比來調(diào)配最佳的等效負載慣量，以獲得最佳的控制響應。所以從這個角度來看，減速機為伺服應用的控制響應的最佳匹配。

    此外，減速機還可有效解決馬達低速控制特性的衰減。由于伺服馬達的控制性會由于速度的降低，導致產(chǎn)生某程度上的衰減，尤其在對于低轉(zhuǎn)速下的訊號擷取和電流控制的穩(wěn)定性上，特別容易看出。因此，采用減速機能使馬達具有較高轉(zhuǎn)速。

    從成本觀點，假設0.4KW的AC伺服馬達搭配驅(qū)動器，需耗費一單位設備成本，以5KW的AC伺服馬達搭配驅(qū)動器必須耗費15單位成本，但是若采用0.4KW伺服馬達與驅(qū)動器，搭配一組減速機就能夠達到前述耗費15個單位成本才能完成的事，在操作成本上節(jié)省50%以上。

    因此使用者依其加工需求不同，決定選用的齒輪減速機產(chǎn)品。一般而言，在機臺運轉(zhuǎn)上有低速、高扭矩的需求，絕大部分采用齒輪減速機，而在高速、低扭矩的機臺上則較少采用齒輪減速機。

    諧波減速機國內(nèi)少見