行星減速機選型指南：14個步驟完全解析

行星式減速機不管國外進口還是國產，各個廠家都有自己的命名規則、性能數據、輸出端與輸入端連接介面的尺寸，所以最好先參考各廠家的行星減速機型錄，再根據型錄來選型與設計。

圖一、(運轉週期)

 

代號說明：參考圖一

運轉週期	轉速 (r/min)	時間 (sec)	輸出扭矩 (Nm)	輸出軸承受力(N)
				徑向力	軸向力
加速時間	n1	t1	T1	Fa1	Fb1
等速時間	n2	t2	T2	Fa2	Fb2
減速時間	n3	t3	T3	Fa3	Fb3
停止時間	n4	t4	T4	Fa4	Fb4

步驟 1. 計算運轉模式：(1)負載運轉週期ED=(t1+t2+t3)/tx100%，(2)每循環時間t=t1+t2+t3t+t4

• 週期運轉：ED⁽¹⁾<60%，每循環總時間t⁽²⁾<20mins。
• 連續運轉：ED⁽¹⁾≧60%，每循環總時間t⁽²⁾≧20mins。(馬達輸出扭矩僅可使用額定扭矩)

步驟2. 計算減速比(i)：

• i = 馬達輸出轉速 / 減速機出力軸轉速(實際最高轉速)

步驟3. 計算輸出端平均扭矩(T_2m)：

• T_2m= ³√[(n1xt1xT1³+n2xt2xT2³+n3xt3xT3³)/(n1xt1+n2xt2+n3xt3)]

步驟4. 計算輸出端最大扭矩(T_2max)：(若為連續運轉，馬達輸出扭矩僅可使用額定扭矩)

• T_2max=馬達最大輸出扭矩x減速比x傳動效率x負載係數⁽³⁾
  (3)負載係數(η), 週期次數/小時

1, 0~1000

1.1, 1000~1500

1.3, 1500~2000

1.6, 2000~3000

1.8, 3000~5000

步驟5. 查詢減速機額定扭矩(T₁)，與減速機最大加速扭矩(T₄)

• 參考各家性能資料表，以下範例參考GearKo性能資料表。

步驟6. 比較T_2m與T₁減速機額定扭矩，T_2max與T₄減速機最大加速扭矩：

• 當T_2m < T₁和T_2max < T₄，則減速機選擇正確。
• 當T_2m ≧ T₁或T_2max ≧ T₄，則重新選擇較大的減速機。

步驟7. 計算輸出端平均轉速(S₃)：

• S₃=(n1xt1+n2xt2+n3xt3)/(t1+t2+t3)

步驟8. 計算輸出端額定輸出轉速(S₄)：

• S₄=減速機額定輸入轉速/減速比

步驟9. 比較S₃、S₄數值：

• 當S₃ < S₄時，則減速機選擇正確。
• 當S₃ ≧ S₄時，則重新選擇較大馬達並選用較小減速比。

步驟10. 計算輸出端平均徑向力(Fc)與軸向力(Fd)：

• 徑向力(F_c)= ³√[(n1xt1xFa1³+n2xt2xFa2³+n3xt3xFa3³)/(n1xt1+n2xt2+n3xt3)]
• 軸向力(F_d)= ³√[(n1xt1xFb1³+n2xt2xFb2³+n3xt3xFb3³)/(n1xt1+n2xt2+n3xt3)]

步驟11. 查詢輸出端容許最大徑向力(Fa)與軸向力(Fb)：

• 參考各家性能資料表，以下範例參考GearKo性能資料表。

步驟12. 比較Fc、Fa數值和Fd、Fb數值

• 當Fc < Fa和Fd < Fb時，則減速機選擇正確。
• 當F c≧ Fa或Fd ≧ Fb時，則重新選擇較大的減速機。

步驟13. 確認精度需求：

• 常見精度有3、5、7 arc/min，某些類型的精度可達1 arc/min。

步驟14. 確認輸出與輸入端連接介面的尺寸：

• 第一點，要確認減速機(輸入端)與伺服馬達的連接介面，減速機生產廠家會根據客戶選擇的伺服馬達，來訂製減速機的(輸入端)連接介面，一般來說生產廠家會以常用款的馬達連接介面，進行常態性備庫的動作，用以縮短交期。
  所以在和減速機供應商溝通的時候，需要提供伺服馬達的規格，或直接提供連接介面尺寸。若馬達為特殊形式，或少數族群時，這個情況減速機通常會是需要訂製的，相對交期也會變長，當然採購成本也會增加。
• 第二點，要確認減速機(輸出端) 與設備的連接介面，一般來說，輸出端連接介面，都是按減速機供應商的標準來選擇，除非有特殊要求。所以在設計時，最好根據各廠家的型錄數據來設計，如此可以避免發生特殊訂製款交期較長，以及採購成本增加的窘況，而後續維修更換的待料時間也一樣會拉長。
  另外有一種狀況為既有設備的減速機規格，非大眾的設計尺寸，而該品牌也已經停產該規格產品，此時就必須請其它減速機生產廠家，根據與設備的連接介面進行產品訂製的動作，如此一來不但交期拉長，採購成本也會增加。

 

接下來的文章中，我們將會提供減速機選型的實際選型案例。

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