齿轮、蜗轮蜗杆、行星这三种减速机的减速原理核心区别主要体现在传动方式、扭矩变化特点和自锁性能上,具体如下:
传动方式
齿轮减速机:利用不同齿数的齿轮相互啮合来传递动力。主动齿轮(齿数较少)带动从动齿轮(齿数较多)转动,基于齿数差异实现转速降低,如一个 10 齿的主动小齿轮带动 30 齿的从动大齿轮,主动轮转 3 圈,从动轮才转 1 圈,达到减速目的。
蜗轮蜗杆减速机:依靠蜗杆的螺旋线与蜗轮的齿形相互作用来传动。蜗杆旋转时,其螺旋齿推动蜗轮转动,由于蜗杆螺旋升角小,蜗杆转多圈,蜗轮才转一圈,实现大幅减速。
行星减速机:以太阳轮、行星轮、齿圈和行星架为主要传动部件。太阳轮输入动力,带动行星轮自转和公转,行星轮在与太阳轮、齿圈的啮合作用下,通过行星架输出动力。
扭矩变化特点
齿轮减速机:扭矩增大程度与齿轮齿数比相关,齿数比越大,输出扭矩相对输入扭矩的增大幅度越大,但单级齿轮传动的扭矩提升有限,多级齿轮传动可进一步增大扭矩。
蜗轮蜗杆减速机:在实现大减速比的同时,能将输入扭矩转化为较大的输出扭矩,但因蜗杆蜗轮间摩擦损耗,扭矩提升幅度相对行星减速机较小。
行星减速机:多个行星轮共同分担载荷,可传递较大扭矩,且通过合理设计行星轮数量和齿轮参数,能在相对较小的体积内实现高扭矩输出。
自锁性能
齿轮减速机:通常没有自锁功能,当输入动力停止,在没有额外制动装置时,输出轴可能会因外力等因素反转,无法保持固定位置。
蜗轮蜗杆减速机:当蜗杆的导程角小于啮合面的当量摩擦角时,具有自锁功能,即只能由蜗杆带动蜗轮转动,蜗轮无法反向驱动蜗杆,常用于需要防止逆转的场合,如提升设备。
行星减速机:一般情况下没有自锁功能,不过可通过增加制动器等辅助装置来实现自锁。