伺服系统和齿轮上的扭矩限制器指南

使用公差环可以是一个简单的方法来引入一个机械扭矩过载保护到一个复杂的系统。扭矩限制器将增加使用寿命，减少空间和最终产品的重量。

机器人玩具经常会从桌面上掉下来，注意力不集中的人可能会在机器人吸尘器上绊倒，马桶座圈上的电动铰链或汽车会突然停止。通过使用扭矩限制装置，可以避免这种误用或输入冲击造成的损坏。这样的设备可以被要求为伺服，步进电机，或齿轮驱动系统。

扭矩限制器

扭矩过载保护装置被机器人公司、汽车制造商或自动化设备制造商的工程师使用。机器人的意外碰撞，生产或装配机器的碰撞，或无意识的驾驶条件都会导致超载情况。这种情况经常发生在高转速下的动力传输过程中，并将损坏驱动电机或减速单元。它会影响机器人的功能或影响其移动到准确位置的能力。在机器人或生产/装配机器的情况下，扭矩过载条件会导致机器人机器停机，这可能会对生产率和维护成本产生很大的负面影响。扭矩限制装置将保护驱动电机或齿轮箱免受损坏。

机械扭矩限制器的类型

在扭矩过载条件下，机械扭矩限制器在毫秒内提供脱离。机械扭矩限制器的一个优点是它们是一个廉价和简单的设计，而电动扭矩限制器需要传感器和设备来检测和监控。机械力矩限制器的主要类型有:摩擦式、剪销式、球或滚子释放式。

摩擦式

摩擦式扭矩限制器有弹簧加载的摩擦盘，相互连接，类似于汽车离合器。扭矩滑移阈值是通过调整摩擦盘上的弹簧预紧力的大小来创建的。在正常的扭矩负载条件下，这个扭矩限制器将允许整个扭矩被传递。当扭矩超过阈值时，摩擦盘会相互滑动。这种转矩限制器的优点是在转矩过载后立即重新接合。

剪销类型

对于这种类型的扭矩限制器，金属销是用来连接两个旋转的物体在一起。当扭矩被传递时，一个恒定的剪切力被施加到剪切销上。在通常的动力传输期间，这个扭矩限制器将允许扭矩被传输。当超过设定的扭矩时，剪切销将断裂。缺点是扭矩过载后必须更换剪切销。在剪切销将断裂时，它可能很难准确地控制扭矩水平。

球形或滚子释放式止动器

在一个旋转体中的一系列球或滚子与在另一个旋转体中的配套套筒或凹槽相匹配。球或滚子是弹簧负载的，所以它们保持与它们的配套插座或止动件的啮合。整个扭矩在正常运行下传递。当扭矩超过阈值时，球或滚子就会克服弹簧力，与配套的套筒或止回装置分离。

RENCOL^® Tolerance Ring Type

一个RENCOL^®公差环，它使用弹簧力和摩擦作为其工作原理，不像一个实际的摩擦型扭矩限制器。公差环同轴安装到驱动总成中，而不是与总成串联安装或夹紧。RENCOL®公差环具有波状特征，提供径向力。这个径向弹簧力提供了两个组件之间的摩擦和传输扭矩,直到超过阈值。公差环可以装配在齿轮或链轮与驱动轴或输出轴之间。

RENCOL^®公差环作为力矩限制器在伺服电机

在驱动齿轮和输出轴之间引入RENCOL^®公差环，例如，输出驱动阻力，或接收冲击负载，RENCOL^®公差环将允许瞬间滑动之间的齿轮和轴。输出轴位置由伺服角度传感器或电位器监测，所以当滑差发生时，系统“知道”发生了什么，可以处理它，而不丢失位置信息。根据伺服系统的额定值或驱动系统的额定值，可以设计公差环，使滑移发生在一个扭矩水平上，这取决于应该保护什么。

图2所示的0.4 nm扭矩滑动，但是，如果采用RENCOL^®公差环设计，这种特殊伺服系统可以实现更高的2.5Nm扭矩设置。

滑动离合器

这些系统大多是复杂的，庞大的和昂贵的。RENCOL^®公差环使用一个与配套现有组件一致的组件。它以低成本减少空间和重量。有关RENCOL^®公差环作为扭矩限制器或滑移离合器的进一步信息，请访问我们的产品页面。

► 了解详情