齿轮箱为电机驱动系统提供扭矩倍增，减速和惯性匹配。伺服系统特别要求变速箱不仅能提供低转矩，低惯性，而且还能提供高精度和刚度。一种类型的齿轮箱符合所有这些标准，同时提供相对较长的使用寿命和低维护要求：行星齿轮箱。
行星齿轮箱由多个行星齿轮组成，这些行星齿轮围绕中央太阳齿轮旋转，同时与内齿轮啮合并在自身轴线上旋转。行星齿轮的连续接合意味着负载由多个齿共享，允许行星齿轮设计传递高扭矩负载。
齿之间的这种负载共享还使得行星齿轮箱具有高的扭转刚度，使得它们适用于涉及频繁起停运动或旋转方向改变的过程，这是伺服应用的共同特征。大多数伺服应用还需要非常精确的定位，而行星齿轮箱的设计和制造具有较低的间隙，在某些情况下可能只有1-2弧分。
行星齿轮箱可以使用齿轮或齿轮。虽然正齿轮比螺旋齿轮具有更高的扭矩额定值，但是螺旋设计具有更平稳的操作，更少的噪音和更高的刚度，使得螺旋行星齿轮箱成为伺服应用的首选齿轮箱。
当变速箱加入传动系统时，从电机传递给被驱动部件的转速降低了传动比的大小，可以使系统更好地利用伺服电机的转速 - 转矩特性。行星齿轮箱能够接受非常高的输入速度，并为标准设计提供高达10：1的速度减速，高速设计提供100：1或更高的齿轮比（因此减速）。
行星齿轮箱可以用润滑脂或润滑油进行，但伺服用的行星齿轮箱（有时也称为"伺服额定"或"伺服"齿轮箱）通常用润滑脂进行润滑。在任何一种情况下（润滑脂或油润滑），制造商都会在变速箱的使用寿命中对行星齿轮箱进行润滑，从而消除了最终用户的维护。
在伺服系统中使用变速箱的最重要的好处可以认为是它对负载惯性的影响。反映到电机上的负载惯性减小了传动比的平方。所以即使是较小的齿轮减速也会对惯性比有显着的影响。
Where:
JL = inertia of load reflected to motor
J L =电机反映的负载惯量
JM = inertia of motor
J M =电机的惯性
Where:
JD = inertia of drive (screw, belt & pulley, or actuator)
J D =驱动器的惯性（螺钉，皮带和皮带轮或执行器）
JE = inertia of external (moved) mass
J E =外部（移动）质量的惯性
JC = inertia of coupling
J C =联轴器的惯性
JG = inertia of gearbox
J G =变速箱惯性
i = gear ratio
i =传动比
虽然的"完美" 在许多情况下是不切实际的，但大多数伺服系统设计的目标是保持惯性比尽可能低以实现高系统。通过在系统中添加变速箱来降低负载惯性意味着可以使用较小的电动机（具有较低的惯性），同时仍保持电动机和负载之间的期望比率。而行星齿轮箱由于其紧凑的设计，本身的惯性很小，对于电机必须平衡的负载惯量只增加了一小部分。
閱讀更多 運控網 的文章
