在減速機(jī)家族中，行星減速機(jī)以其體積小（與電機(jī)直徑基本同），傳動(dòng)效率高（85～90％），減速范圍廣（1:3～100），精度高（回差小）等諸多優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于伺服、步進(jìn)、直流無刷等控制電機(jī)（后稱驅(qū)動(dòng)電機(jī)）的傳動(dòng)系統(tǒng)中。在保證精密傳動(dòng)的前提下，可以降低轉(zhuǎn)速﹑增大扭矩和降低負(fù)載與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比。但在實(shí)際使用中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)因安裝不當(dāng)導(dǎo)致的故障，減速機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)斷軸就是主要故障類型之一。對(duì)斷軸機(jī)理的分析有利于廣大客戶了解如何正確安裝行星減速機(jī)，更好地發(fā)揮行星減速機(jī)的作用。

一、不同心出現(xiàn)的斷軸問題

有的用戶在設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸斷了。為什么驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸會(huì)扭斷？當(dāng)我們仔細(xì)觀查驅(qū)動(dòng)電機(jī)折斷的輸出軸橫斷面，會(huì)發(fā)現(xiàn)橫斷面的外圈較明亮，而越向軸心處斷面顏色越暗，最后到軸心處是折斷的痕跡（點(diǎn)狀痕）。這一現(xiàn)象大多是驅(qū)動(dòng)電機(jī)與減速機(jī)裝配時(shí)兩者的不同心所致。

當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速機(jī)間裝配同心度保證得較好時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸所承受的僅僅是轉(zhuǎn)動(dòng)力（扭矩），運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也會(huì)很平順，沒有脈動(dòng)感。而在不同心時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸還要承受來自于減速機(jī)輸入端的徑向力（彎矩）。這個(gè)徑向力的作用將會(huì)使驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸被迫彎曲，而且彎曲的方向會(huì)隨著輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)不斷變化。如果同心度的誤差較大時(shí)，該徑向力使電機(jī)輸出軸局部溫度升高，其金屬結(jié)構(gòu)不斷被破壞，最終將導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸因局部疲勞而折斷。兩者同心度的誤差越大時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸折斷的時(shí)間越短。在驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸折斷的同時(shí)，減速機(jī)輸入端同樣也會(huì)承受來自于驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸方面的徑向力，如果這個(gè)徑向力超出減速機(jī)輸入端所能承受的最大徑向負(fù)荷的話，其結(jié)果也將導(dǎo)致減速器輸入端產(chǎn)生變形甚至斷裂或輸入端支撐軸承損壞。因此，在裝配時(shí)保證同心度至關(guān)重要！

從裝配工藝上分析，如果驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸和減速機(jī)輸入端同心，那么驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸面和減速機(jī)輸入端孔面間就會(huì)很吻合，它們的接觸面緊緊相貼，沒有徑向力和變形空間。而裝配時(shí)如果不同心，那么接觸面之間就會(huì)不吻合或有間隙，就有徑向力并給變形提供了空間。

同樣，減速機(jī)的輸出軸也有折斷或彎曲現(xiàn)象發(fā)生，其原因與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的斷軸原因相同。但減速機(jī)的出力是驅(qū)動(dòng)電機(jī)出力和減速比之積，相對(duì)于電機(jī)來講出力更大，故減速機(jī)輸出軸更易被折斷。因此，用戶在使用減速機(jī)時(shí)，對(duì)其輸出端裝配時(shí)同心度的保證更應(yīng)十分注意！

二、減速機(jī)出力太小出現(xiàn)的斷軸問題

如果不是驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸斷，而是減速機(jī)的輸出軸折斷，除了減速機(jī)輸出端裝配同心度不好的原因以外，還會(huì)有以下幾點(diǎn)可能的原因。

首先，錯(cuò)誤的選型致使所配減速機(jī)出力不夠。有些用戶在選型時(shí)，誤認(rèn)為只要所選減速機(jī)的額定輸出扭矩滿足工作要求就可以了，其實(shí)不然。一是所配驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定輸出扭矩乘上速比，得到的數(shù)值原則上要小于減速機(jī)產(chǎn)品樣本提供的相應(yīng)額定輸出扭矩；二是同時(shí)還要考慮其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的過載能力及實(shí)際應(yīng)用中所需最大工作扭矩。理論上，用戶所需最大工作扭矩一定要小于減速機(jī)額定輸出扭矩的 2 倍。尤其是有些應(yīng)用場(chǎng)合必須嚴(yán)格遵守這一準(zhǔn)則，這不僅是對(duì)減速機(jī)內(nèi)部齒輪和軸系的保護(hù)，更主要的是避免減速機(jī)的輸出軸被扭斷。如果沒有考慮到這些因素，一旦設(shè)備安裝有問題，減速機(jī)的輸出軸被負(fù)載卡住，這時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的過載能力依然會(huì)使其不斷加大出力，直到減速機(jī)的輸出軸所承受的力超過其最大輸出扭矩，軸就會(huì)扭斷。如果減速機(jī)額定輸出扭矩有一定的裕量，那么扭斷輸出軸的槽糕情況就會(huì)避免。

其次，在加速和減速的過程中，減速機(jī)輸出軸所承受瞬間的沖擊扭矩如果超過了其額定輸出扭矩的 2 倍，并且這種加速和減速又過于頻繁，那么最終也會(huì)使減速機(jī)斷軸。如果有這種情況出現(xiàn)，應(yīng)仔細(xì)計(jì)算考慮加大扭矩裕量。

三、減速機(jī)的正確安裝

正確的安裝、使用和維護(hù)減速機(jī)，是保證機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。因此，在您安裝行星減速機(jī)時(shí)，請(qǐng)務(wù)必嚴(yán)格按照下面的安裝順序，認(rèn)真地裝配。

第一步：安裝前應(yīng)確認(rèn)電機(jī)和減速機(jī)是否完好無損，并且嚴(yán)格檢查驅(qū)動(dòng)電機(jī)與減速機(jī)相連接的各部位尺寸是否匹配。這里指的是驅(qū)動(dòng)電機(jī)法蘭的定位凸臺(tái)和軸徑與減速機(jī)法蘭的定位凹槽和孔徑間的尺寸及配合公差；擦拭處理配合表面的污物與毛刺。

第二步：旋下減速機(jī)法蘭側(cè)面的工藝孔上的螺堵，旋動(dòng)減速機(jī)的輸入端，使抱緊內(nèi)六角螺釘帽與工藝孔對(duì)齊，插入內(nèi)六角工具旋松抱緊內(nèi)六角螺釘。

第三步：手持驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使其軸上之鍵槽與減速機(jī)輸入端孔抱緊螺釘垂直，將驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸插入減速機(jī)輸入端孔。插入時(shí)必須保證兩者同心度一致和二側(cè)法蘭平行。如同心度不一致或二側(cè)法蘭不平行必須查明原因。另外，在安裝時(shí)，嚴(yán)禁用錘擊，即可以防止錘擊的軸向力或徑向力過大損壞兩者軸承，又可以通過裝配手感來判斷兩者配合是否合適。判斷兩者配合同心度和法蘭平行的方法為：兩者相互插入后，兩者法蘭基本貼緊，縫隙一致。

第四步：為保證兩者法蘭連接受力均勻，先將驅(qū)動(dòng)電機(jī)緊固螺釘任意旋上，但不要旋緊；然后按對(duì)角位置逐漸旋緊四個(gè)緊固螺釘；最后旋緊減速機(jī)輸入端孔抱緊螺釘。一定要先旋緊驅(qū)動(dòng)電機(jī)緊固螺釘后再旋緊減速機(jī)輸入端孔抱緊螺釘。

注意：減速機(jī)與機(jī)械設(shè)備間的正確安裝類同于減速機(jī)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)間的正確安裝。關(guān)鍵是要必須保證減速機(jī)輸出軸與所驅(qū)動(dòng)部分輸入軸同心度的一致。

四、結(jié)論

隨著控制電機(jī)應(yīng)用的不斷深入發(fā)展，行星減速機(jī)在運(yùn)動(dòng)控制傳動(dòng)領(lǐng)域中的應(yīng)用也會(huì)越來越多。希望您在使用之前確保正確的安裝行星減速機(jī)，為您的設(shè)備帶來運(yùn)行的可靠與安全上的保障！

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審核編輯 黃宇