扭转刚度:抵抗变形的能力:指输出轴在承受扭矩时发生弹性扭转变形的程度。高扭转刚度意味着在负载变化或加减速时,形变小,定位精度高,系统响应快。低刚度则会引起滞后、振动,限制伺服增益的提升。刚度是减速机品质的核心指标之一,尤其在高精度机器人、机床中。
转动惯量:运动的“惯性”:减速机自身旋转部件的惯量。它将直接影响系统的加速度能力和制动性能。根据惯量匹配原则,负载惯量(折算到电机轴)与电机转子惯量之比应控制在一定范围(如伺服系统建议<10)。比值过大,系统响应迟钝;比值过小,可能不稳定。减速机的存在会放大或减小折算惯量,需在选型时计算。
对伺服系统的影响:
带宽与响应:高刚度、低惯量的减速机有助于提高整个伺服系统的控制带宽,实现更快的响应和更高的轨迹跟踪精度。
谐振:传动链的刚度与惯量共同决定了系统的谐振频率。设计不佳可能导致机械谐振频率落入控制带宽内,引发振荡。需通过提高刚度、优化惯量来推高谐振频率。
选型中的动态考量:在高动态应用中,需同时校核额定扭矩、峰值扭矩、惯量匹配和刚度需求,选择专为伺服应用设计的“低背隙、高刚性、低惯量”减速机。