行星減速機如何計算適合的減速比？

行星減速機的減速比會直接影響設備的輸出轉速與輸出扭矩。選擇減速比時，除了計算馬達轉速與需求輸出轉速的比例，也必須確認馬達的額定轉速、減速機容許輸入轉速，以及設備實際需要的輸出扭矩。

本文將透過減速比計算公式與實際範例，說明如何初步選擇適合的行星減速機減速比。

什麼是減速比？

減速比是指減速機輸入端轉速與輸出端轉速之間的比例，通常以符號 i 表示。減速比越大，在相同馬達轉速下，減速機的輸出轉速越低；在考量傳動效率後，可獲得的輸出扭矩通常也會相對提高。

• i：減速比
• n_in：馬達或減速機輸入端轉速
• n_out：減速機輸出端需求轉速

行星減速機減速比計算範例

選擇減速比15

馬達以2,000 rpm運轉時：

若要使輸出端達到120 rpm，馬達轉速需要調整為：

此時馬達不需要超過2,000 rpm的額定轉速，但仍須確認減速比15能否提供設備需要的輸出扭矩。

選擇減速比20

馬達以2,000 rpm運轉時：

若要使輸出端達到120 rpm，馬達轉速需要提高至：

此時必須確認馬達是否允許以2,400 rpm運轉，以及減速機的容許輸入轉速是否足夠。

沒有完全符合的標準減速比，應該選大還是選小？

計算結果介於兩個標準減速比之間時，不能直接認定較大或較小的減速比一定比較適合。

因此，實際選擇時，應同時比較不同減速比下的馬達運轉速度、實際輸出轉速與輸出扭矩。

減速比與輸出扭矩的關係

行星減速機除了降低轉速，也能提高輸出扭矩。初步估算輸出扭矩時，可使用以下公式：

例如馬達輸出扭矩為5 Nm、減速比為20，假設減速機傳動效率為95%：

行星減速機減速比選型步驟

1. 確認馬達的額定轉速及容許最高轉速。
2. 確認設備需要的最高與常用輸出轉速。
3. 以輸入轉速除以需求輸出轉速，計算理論減速比。
4. 從產品規格中找出接近的標準減速比。
5. 重新計算各標準減速比下的實際輸出轉速。
6. 確認為了達到目標輸出轉速，馬達需要以多少轉速運轉。
7. 計算設備需求扭矩，並加入適當的安全係數。
8. 確認減速機的額定扭矩、峰值扭矩及容許輸入轉速。

行星減速機減速比計算工具

輸入馬達額定轉速與需求輸出轉速，即可計算理論減速比，並比較相鄰的標準減速比。實際可供應的減速比仍應以各產品系列規格為準。

結語

行星減速機的理論減速比，可以透過馬達轉速除以需求輸出轉速求得。但當計算結果與標準減速比不完全相符時，仍需比較各規格下的馬達轉速、實際輸出轉速與輸出扭矩。

正確的減速比不只要讓設備達到需要的速度，也必須確保馬達與減速機能夠在容許條件內穩定運轉。