Ist eine höhere Untersetzung für Planetengetriebemotoren immer besser?

Viele Kunden achten bei der Anfrage zu Planetengetriebemotoren besonders auf das Untersetzungsverhältnis.

Manche glauben sogar:

„Je höher das Untersetzungsverhältnis, desto besser ist die Motorleistung.“

In Wirklichkeit ist dies ein weit verbreitetes Missverständnis.

Das Untersetzungsverhältnis beeinflusst zwar das Ausgangsdrehmoment und die Drehzahl des Motors, es ist jedoch nicht immer besser, je höher es ist. Bei unterschiedlichen Geräten ist es wirklich wichtig, das für die aktuellen Betriebsbedingungen geeignete Untersetzungsverhältnis zu finden.

Was genau ist das Untersetzungsverhältnis?

Vereinfacht ausgedrückt stellt das Untersetzungsverhältnis den Faktor dar, um den die Drehzahl des Motors reduziert wird.

Zum Beispiel:
Untersetzungsverhältnis 10:1
Motor dreht 10 Umdrehungen
Abtriebswelle dreht sich 1 Umdrehung
Nach der Reduzierung sinkt die Drehzahl, während das Abtriebsdrehmoment zunimmt.

Daher verwenden viele Geräte Untersetzungsmechanismen, um „einen kleinen Motor, der eine große Last antreibt“ zu erreichen.

Bedeutet eine höhere Untersetzung immer ein höheres Drehmoment?

Theoretisch ja.

Eine Erhöhung des Untersetzungsverhältnisses erhöht entsprechend das Ausgangsdrehmoment.

Zum Beispiel:
Untersetzungsverhältnis 10:1
Untersetzungsverhältnis 50:1
Untersetzungsverhältnis 100:1
Generell gilt: Je höher das Untersetzungsverhältnis, desto höher das Ausgangsdrehmoment.

Aus diesem Grund werden bei Hebemechanismen, Klemmmechanismen und anderen Geräten häufig Lösungen mit hohem Untersetzungsverhältnis eingesetzt.

Die Planetengetriebemotoren der GMP-Serie von Shunli Motor unterstützen verschiedene Untersetzungskonfigurationen von 4:1 bis 5000+:1, die an unterschiedliche Lastanforderungen angepasst werden können.

Warum ist ein höheres Untersetzungsverhältnis nicht immer besser?

Viele Menschen sehen nur den Anstieg des Drehmoments, übersehen aber eine weitere Konsequenz einer höheren Untersetzung: eine verringerte Drehzahl.

Zum Beispiel: Ursprüngliche Motordrehzahl 3000 U/min.

10:1 → Leistung 300 U/min

100:1 → Leistung 30 U/min

1000:1 → Ausgang 3 U/min

Wenn das Untersetzungsverhältnis zu hoch ist, kann die Bewegung des Geräts sehr langsam werden.

Für Geräte, die eine hohe Bewegungseffizienz erfordern, wie beispielsweise AGVs und Roboter, ist dies eindeutig nicht die optimale Wahl.

Welche weiteren Probleme kann ein zu hohes Untersetzungsverhältnis verursachen?

Neben einer verringerten Geschwindigkeit kann dies auch zu Folgendem führen: Verringerte Übertragungseffizienz.

Mit zunehmender Anzahl der Untersetzungsstufen nimmt auch die Anzahl der Innenzahnräder zu.

Jede weitere Übertragungsstufe erzeugt einen gewissen Energieverlust.

Daher bedeutet ein extrem hohes Untersetzungsverhältnis normalerweise eine Verringerung der Effizienz.

Langsamere Reaktionsgeschwindigkeit

Die Reaktionsgeschwindigkeit ist für Robotergelenke und automatisierte Aktuatoren von entscheidender Bedeutung.

Wenn das Untersetzungsverhältnis zu hoch ist:

Die Beschleunigung verlangsamt sich
Bremsen verlangsamt
Die dynamische Reaktion nimmt ab
Beeinträchtigung der Bewegungsleistung der Ausrüstung.

Erhöhte Kosten
Höhere Untersetzungsverhältnisse bedeuten in der Regel mehr Gangstufen.

Dementsprechend steigen auch die Komplexität und die Kosten der Herstellung.

Welches Untersetzungsverhältnis ist für verschiedene Geräte geeignet?

Unterschiedliche Anwendungsszenarien stellen unterschiedliche Anforderungen.

AGV-Antriebssysteme
Wählen Sie normalerweise mittlere bis hohe Untersetzungsverhältnisse.

Sicherstellung sowohl der Drehmomentabgabe als auch der Fahrgeschwindigkeit.

Robotergelenke
Konzentrieren Sie sich mehr auf Präzision und Reaktionsgeschwindigkeit.

In der Regel basierend auf der Gelenkbelastung abgestimmt.

Hebemechanismen
Konzentrieren Sie sich mehr auf das Ausgangsdrehmoment.

Verwenden Sie häufig höhere Untersetzungsverhältnisse.

Medizinische Geräte
Erfordert eine reibungslose und präzise Steuerung.

Strebt normalerweise ein Gleichgewicht zwischen Drehmoment und Geschwindigkeit an.

Shunli Motors kann entsprechende Lösungen für das Untersetzungsverhältnis basierend auf der Gerätelast, der Ausgangsgeschwindigkeit und dem Installationsraumbedarf bereitstellen und so Situationen mit „übermäßigem Drehmoment“ oder „unzureichender Leistung“ vermeiden.

Wie wählt man das geeignete Untersetzungsverhältnis? Bei der Auswahl eines Planetengetriebemotors müssen folgende Faktoren berücksichtigt werden:
Beladungsgewicht, Abtriebsgeschwindigkeit, Betriebsart, Bauraum und Regelgenauigkeit. Ein höheres Untersetzungsverhältnis bedeutet nicht unbedingt weiter fortgeschritten.

Die vernünftigste Lösung ist immer eine, die die Drehmomentanforderungen erfüllt und gleichzeitig die Betriebseffizienz der Anlage beibehält.

Bei Planetengetriebemotoren ist das Untersetzungsverhältnis ein entscheidender Parameter für die Leistung, ein höheres Verhältnis ist jedoch nicht immer besser.

Die Auswahl sollte auf den tatsächlichen Betriebsbedingungen der Ausrüstung basieren.

Nur wenn Drehmoment, Drehzahl und Wirkungsgrad im Gleichgewicht sind, können die Vorteile eines Planetengetriebemotors wirklich genutzt werden.