
1. 蜗轮蜗杆传动
- 精度方面:
- 蜗轮蜗杆传动可以实现较高的传动精度。其传动比大,能够通过精确的蜗轮蜗杆制造工艺,达到较好的定位精度,一般可以达到较高的角分精度等级,例如在±10′左右。
- 但是,由于蜗轮蜗杆之间存在相对滑动,长时间使用后会因为磨损而导致精度下降,需要定期调整或更换部件来恢复精度。
- 扭矩传递能力:
- 它具有良好的扭矩传递能力,能够实现减速增扭。可以承受较大的轴向和径向负载,适用于需要较大动力驱动工作台回转的场合。
- 传动效率:
- 传动效率相对较低,一般在0.4 - 0.8之间。这意味着在传动过程中有较多的能量损失,主要是由于蜗轮蜗杆之间的滑动摩擦造成的。
- 间隙和刚度:
- 存在一定的间隙,这会影响传动的准确性和重复性。不过,可以通过一些消隙措施来减小间隙。在刚度方面,由于蜗轮蜗杆的结构特点,其扭转刚度较好,能够抵抗一定的外部干扰扭矩。
- 成本:
- 蜗轮蜗杆传动的成本相对适中。其制造工艺较为成熟,对于精度要求不是极高的场合,设备成本和维护成本都在可接受范围内。
- 特点:
- 蜗轮蜗杆的传动形式为滑动摩擦,响应速度慢,传递功率损耗较大。长时间运转会产生较大的反向间隙,影响零件精度。
- 适用:
- 适用定角度加工。
- 代表机型:
- Hurco VC 500i LITZ LU-620。
2. 滚子凸轮传动

- 精度方面:
- 滚子凸轮传动精度很高,能够精确控制工作台的回转运动。它通过凸轮轮廓与滚子的精确配合,可以实现高精度的角度定位,精度可以达到±1′甚至更高,在高精度加工领域有很大优势。
- 并且其精度稳定性好,在长期使用过程中,只要凸轮和滚子的磨损在允许范围内,精度下降不明显。
- 扭矩传递能力:
- 能够传递较大的扭矩,其结构设计使得它在传递动力时具有较高的效率和可靠性。可以适应各种负载情况,包括需要高扭矩驱动的重型工件加工。
- 传动效率:
- 传动效率较高,一般在0.8 - 0.9之间。这是因为滚子与凸轮之间主要是滚动接触,减少了摩擦损失。
- 间隙和刚度:
- 间隙可以控制得很小,通过合理的预紧等措施几乎可以实现无间隙传动。在刚度方面,滚子凸轮结构具有良好的扭转刚度,能够保证工作台在承受切削力等外力时的稳定性。
- 成本:
- 滚子凸轮传动的成本相对较高。由于其高精度的制造工艺要求,包括凸轮的精密加工和滚子的高质量制造,使得设备的初始投资成本较大,并且维护成本也因为部件的专业性而较高。
- 特点:
- 滚子表面和凸轮表面产生滚动摩擦,采用预夹紧技术,使得凸轮表面与滚子外表面紧密贴合。传动效率较高,磨损小,但响应速度慢。
- 适用:
- 适用定角度加工。
- 代表机型:
- 机床第四轴普遍采用此类技术,DMU 50三代机。
3. 力矩电机直接驱动

- 精度方面:
- 力矩电机直接驱动可以实现极高的精度。由于没有中间传动环节,避免了传动间隙的影响,能够实现高精度的位置控制,精度可以达到±1′以下,非常适合高精度、高速度的回转工作台应用。
- 并且其精度保持性好,只要电机性能稳定,精度可以长期维持在较高水平。
- 扭矩传递能力:
- 扭矩传递能力取决于电机的性能。现代力矩电机可以提供较大的扭矩,能够满足大部分五轴回转工作台的驱动需求。
- 传动效率:
- 传动效率相对较高,因为是直接驱动,没有中间传动部件的能量损失,一般在0.9以上。
- 间隙和刚度:
- 不存在传动间隙,这是其最大的优势之一。在刚度方面,力矩电机自身的电磁刚度和机械刚度相结合,能够提供良好的抗干扰能力,保证工作台的稳定性。
- 成本:
- 成本较高。力矩电机本身价格较贵,而且需要配套高精度的控制系统,整体设备成本较高。同时,由于电机直接驱动,对电机的维护和保养要求也较高,维护成本相应增加。
- 特点:
- 电能替代机械。非接触方式传动,不使用凸轮、齿轮等运动部件,可提高转台的摆动、连续运转速度、提高设备整体的动态加工性。同时也可避免因齿轮等磨损引起的精度波动变化,提高设备整体的精度和加工稳定性。
- 适用:
- 五轴联动加工效率高。
- 代表机型:
- Mikron 大连KEDE VCX系列。
4. 消隙齿轮传动

- 精度方面:
- 消隙齿轮传动主要是为了解决传统齿轮传动的间隙问题而设计的。通过采取各种消隙措施,如双片齿轮错齿调整等方法,可以显著提高传动精度,精度可以达到±5′左右。
- 精度的稳定性较好,只要消隙装置正常工作,能够在较长时间内保持精度。
- 扭矩传递能力:
- 具有很强的扭矩传递能力。齿轮传动本身就能够传递较大的动力,消隙齿轮在保证精度的同时,也能很好地传递扭矩,适应较重的负载。
- 传动效率:
- 传动效率高,一般在0.95 - 0.98之间。这是因为齿轮之间主要是滚动或滑动接触,通过合理的润滑等措施可以有效减少摩擦损失。
- 间隙和刚度:
- 消隙齿轮传动的重点在于减小间隙,通过消隙措施可以使间隙控制在很小的范围内。在刚度方面,齿轮传动的扭转刚度良好,能够抵抗外部扭矩干扰。
- 成本:
- 成本相对适中。与普通齿轮传动相比,消隙齿轮需要增加一些消隙装置,会使成本略有增加,但总体来说,在精度和成本之间有较好的平衡。
- 特点:
- 靠主动齿轮的齿形推动从动齿轮的齿形进行传动。多个接触点利于负载的分配。具备平稳的加减速,高扭矩和高传动比,但响应速度慢。制造复杂,成本高。具备高精密,间隙小等特点。
- 适用:
- 尤为适合定角度加工。
- 代表机型:
- Hermle C 250/400/650u AFMING。