Qu’est-ce qu’un servoréducteur ?
Un servoréducteur est un dispositif qui réduit la vitesse de rotation de l’arbre de sortie d’un servomoteur au moyen d’engrenages afin d’obtenir un couple proportionnel au rapport de réduction.
Certains modèles ont un arbre de sortie creux, dans lequel peuvent passer des câbles et d’autres composants.
Le plus grand avantage de l’utilisation d’un décélérateur de servomoteur est qu’il permet à un petit moteur de produire un couple important.
Si vous essayez de faire fonctionner un appareil avec un servomoteur seul, il faut un servomoteur de grande puissance, ce qui augmente le poids et la taille de l’appareil. L’utilisation d’un réducteur de servomoteur permet d’obtenir un couple de quatre à cent fois supérieur à celui d’un servomoteur seul. Il n’est donc plus nécessaire d’utiliser de gros moteurs, ce qui rend l’équipement plus petit et moins cher.
Comprendre le type, les caractéristiques et les spécifications des réducteurs et sélectionner le bon engrenage et le bon rapport de réduction pour l’utilisation est un facteur important dans la configuration de l’équipement qui utilise des réducteurs de servomoteurs.
Un concept similaire existe également pour les produits appelés motoréducteurs.
Utilisations des servoréducteurs
Les servoréducteurs sont principalement utilisés dans les équipements d’automatisation qui fonctionnent dans les usines.
Les utilisations spécifiques sont les suivantes :
- Unités d’entraînement de robots articulés
- les unités d’entraînement des roues des robots mobiles et des AGV
- Mécanismes d’emmanchement dans les équipements d’emmanchement
- Mécanismes d’entraînement de magasins pour les changeurs d’outils dans les machines-outils
- Machines d’emballage (machines de fabrication de sacs, machines d’emballage de coussins)
- Unité d’entraînement de plateau tournant
Principe des servoréducteurs
Les servoréducteurs contiennent des engrenages. Les réducteurs modifient la puissance obtenue à partir de l’arbre de sortie du servomoteur de la manière suivante :
Réduction de la vitesse de rotation par le rapport de réduction de l’engrenage (1/réduction). Le couple augmente proportionnellement au rapport de réduction.
Le rapport de réduction de cette combinaison d’engrenages est le suivant :
(rapport de réduction de (1)) x (rapport de réduction de (2)) = 3/1 x 7/3 = 7
Le rapport de réduction de cette combinaison d’engrenages peut être calculé comme suit :
Avec ce réducteur de servomoteur, la puissance de l’arbre de sortie du réducteur change comme suit.
La vitesse de rotation est réduite d’un facteur de 1/7
Le couple augmente d’un facteur 7 (Note 1)
À proprement parler, le couple sur l’arbre de sortie sera inférieur à sept fois en raison de pertes telles que le frottement de l’engrenage. Pour des raisons de simplicité, les pertes sont ignorées ici.
Types de servoréducteurs
Il existe deux principaux types de servoréducteurs : à arbre orthogonal et à arbre parallèle.
Dans les réducteurs à axe orthogonal, l’arbre de sortie du servomoteur et l’arbre de sortie du réducteur sont orthogonaux l’un par rapport à l’autre. Les engrenages utilisés dans les arbres orthogonaux sont principalement des engrenages à vis sans fin et des engrenages hypoïdes. Dans les réducteurs à axe parallèle, l’arbre de sortie du servomoteur et l’arbre de sortie du réducteur sont parallèles. Les engrenages utilisés dans les arbres parallèles sont principalement des réducteurs planétaires.
Les caractéristiques de chacun d’entre eux sont décrites ci-dessous.
1. Engrenage à vis sans fin (arbre orthogonal)
Les engrenages à vis sans fin se caractérisent par leur grande résistance, leur grand silence et la facilité avec laquelle l’arbre de sortie peut être creusé. Ils peuvent être combinés avec des moteurs de 0,2 à 15 kW, avec des rapports de réduction allant d’environ 1/10 à 1/60.
2. Engrenages hypoïdes (arbres orthogonaux)
Caractérisés par un rendement supérieur à celui des engrenages à vis sans fin, ils peuvent être utilisés en combinaison avec des moteurs de 0,2 à 11 kW, avec des rapports de réduction allant d’environ 1/5 à 1/200.
3. Réducteur planétaire (arbre parallèle)
Les réducteurs planétaires se caractérisent par un rendement élevé et la possibilité d’augmenter le rapport de réduction en augmentant le nombre d’étages ; ils peuvent être utilisés en combinaison avec des moteurs de 0,2 à 3 kW, avec des rapports de réduction allant d’environ 1/3 à 1/100.