在相同机座的尼得科新宝 VRS 系列减速机中,减速比的变化会直接影响输出扭矩、传动效率和运行噪音,其核心规律与减速比的级数(单级 / 多级)强相关,以下是具体分析:
对输出扭矩的影响
核心逻辑:在输入功率和转速稳定的前提下,输出扭矩与减速比呈近似正比关系(忽略效率损耗),公式参考:\(T_≈T_×i×η\)(\(T_\)= 输出扭矩,\(T_\)= 输入扭矩,i= 减速比,\(η\)= 传动效率)。
单级减速(\(i=3-10\)):扭矩提升幅度与减速比同步增长,且因传动级数少,效率损耗低,实际输出扭矩接近理论值。例如 180C 机座、\(i=10\)的单级机型,输出扭矩显著高于同机座\(i=4\)的机型。
多级减速(\(i>10\)):扭矩随减速比增大持续提升,但受多级齿轮啮合的效率损耗影响,实际输出扭矩与理论值的偏差会逐渐变大。例如同机座\(i=80\)的机型,扭矩高于\(i=30\)的机型,但单位减速比的扭矩增益略低于单级机型。
上限约束:相同机座的减速机最大输出扭矩受机身刚性、轴承承载能力限制,当减速比增大到某一阈值后,若输入功率不变,扭矩提升会趋于平缓,超出上限则可能导致齿轮或轴承过载损坏。
对传动效率的影响
核心趋势:传动效率随减速比增大呈下降趋势,且下降幅度与传动级数直接相关。
单级减速(\(i=3-10\)):齿轮啮合次数少,效率也最高,VRS 系列单级机型效率普遍在94%-96%。此区间内,减速比从 3 提升到 10,效率仅下降 1%-2%,影响极小。
多级减速(\(i>10\)):减速比越大,所需传动级数越多(如\(i=80\)需 3 级齿轮啮合),每级啮合都会产生摩擦损耗,效率下降明显。VRS 系列多级机型效率通常在88%-92%,且\(i=80\)的机型效率会低于\(i=30\)的机型。
附加因素:相同减速比下,若负载处于轻载状态,效率会略低于额定负载工况;采用油浴润滑的机型效率比脂润滑高 2%-3%,可部分抵消多级减速的效率损耗。
对运行噪音的影响
单级减速区间(\(i=3-10\)):噪音随减速比增大略有降低。原因是单级减速比越大,输出转速越低,齿轮啮合的线速度下降,振动和噪音随之减小。例如同机座\(i=10\)的机型,运行噪音比\(i=4\)低 2-3dB。
多级减速区间(\(i>10\)):噪音随减速比增大呈上升趋势。原因是多级传动增加了齿轮啮合的数量,振动源变多,且高速端的齿轮仍保持较高线速度,叠加各级振动后,噪音会明显升高。例如同机座\(i=80\)的多级机型,噪音比\(i=30\)高 3-5dB,且更易出现高频啸叫。
特殊情况:若减速机安装同轴度偏差超过 0.02mm,无论减速比大小,噪音都会显著升高,且减速比越大的机型,对安装偏差的敏感度越高。