齒輪箱效率的再次思考
- 分類：公司新聞
- 作者：
- 來源：
- 發布時間：2020-08-17
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【概要描述】齒輪箱的輸入功率等與齒輪箱的電輸入功率乘以電機效率。輸出功率是齒輪箱的速度與負載扭矩。輸入功率與輸出功率的比值就是效率。
齒輪箱效率的再次思考
【概要描述】齒輪箱的輸入功率等與齒輪箱的電輸入功率乘以電機效率。輸出功率是齒輪箱的速度與負載扭矩。輸入功率與輸出功率的比值就是效率。
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制造商經常制定電機的效率。同樣，齒輪箱的效率也是如此。然而，總體的系統效率（電機加上齒輪箱）既不容易明白，也不容易進行計算。在產品的目錄中，發現齒輪箱的效率是難以可靠的。目錄通常只提供了單一的效率等級，而這個并不精確。效率通常依賴于一系列的因素，尤其是齒輪箱的負載。大多數的齒輪箱制造商沒有列舉出效率公差，或者在高負載下和正常負載下之間的效率差異。
齒輪箱的輸入功率等與齒輪箱的電輸入功率乘以電機效率。輸出功率是齒輪箱的速度與負載扭矩。輸入功率與輸出功率的比值就是效率。
齒輪箱的功率損失主要是由于摩擦，而這個會產生大量的熱量。在微型齒輪箱中，熱量并不是一個問題，因為功率損失以及涉及的絕對功率相對較小。然而，大型齒輪箱使用油冷卻器和泵來補償齒輪箱的低效率。
因此，齒輪箱的效率依賴于摩擦。這反過來又取決于齒輪的質量，齒嚙合的數量（一個輪子驅動另一個輪子的數量）以及負載扭矩（齒輪箱傳遞了多少“力矩”）。
大多數的制造者將制定一個預定的齒輪箱操作點。直徑為16mm的正齒輪箱的效率在傳動比為6.3:1時是87%，到10,683:1為40%。對于一個設計者而言，正齒輪的每嚙合損失為10%。一個齒輪與另一齒輪的接觸被定義為嚙合。并且在嚙合中，損失大約為10%。
一個一般的規則就是負載越輕，速比也就越高，齒輪箱達到制造商所定設定的效率可能性也就越低。輕負載與高速比，往往產生不好的齒輪箱效率。但是，重負載與高效率，齒輪箱將會達到其理論效率。
總體的系統效率依賴于電機與齒輪箱的總共效率。如果電機與齒輪箱的效率分別為50%，那么這兩個效率相乘得到系統效率（0。5*0.5=0.25，或者25%的系統效率）。
在這個地比率情況下，馬達比齒輪箱負載更重。較低的減速比讓電機看到在高速比情況下的更多負載。例如，一個22:1的齒輪箱的最大效率為76%，那么，電機的最大效率是80%。然而，這兩個并不在同一時間發生。當電機達到峰值效率時，齒輪箱效率接近63%而不是74%。因此，當電機在峰值效率時，而齒輪箱不在時-低速比。
這是一個嚴重的問題。假設齒輪箱具有恒定的效率，而這個會導致錯誤的計算。在這個例子中，10%的效率差異將會導致在總體的系統效率出現巨大的損失。在更高的齒輪箱比率中，電機與齒輪箱的效率遵循相似的曲線。因為，在這點上，相比于電機，齒輪箱能夠承擔更多的負載。這導致齒輪箱與電機的峰值效率。
可變電機速度在總體的等式中，呈現出了另一組變量。然而，在大約150:1到200:1。齒輪箱與電機效率在同一時間達到峰值。為了使用更少的功率，重要的是匹配電機，齒輪箱，負載，以獲得最佳的系統效率。
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