Contents — find the section you need

Change parameters and verify

Open the panel, then press Run to load Python. You can stop execution and reset parameters. Results are computed on this device. No Python installation is required.

Local execution steps below are optional for reproducing the source results; they are not required for the browser experiment.

The experiment controls are in English.

Open experiment panel in a new tab

Download reproduction source

Explore ratio, mechanical power and reflected inertia

Use the panel above to vary a hypothetical reducer's speed ratio, imposed input speed and torque, assumed motoring efficiency, and load inertia. No local Python is needed. These are arithmetic examples, not measurements, product ratings or a mechanism selector. The original mechanism comparison remains below.

N is the positive magnitude of input/output speed ratio. Input speed n is in revolutions per minute and ωin=2πn/60 rad/s. Under steady positive motoring with constant assumed efficiency η, the model computes nout=n/N, Tout=η N Tin, Pin=Tin ωin, Pout=η Pin and Ploss=(1−η) Pin. It also satisfies Pout=Tout ωout with ωout=ωin/N. All speed and torque values are magnitudes: no shaft direction is inferred from N. Both input speed and torque are prescribed; a real motor may not sustain that pair.

At 3,000 rpm, 0.20 N m, N=50 and η=0.8, output is 60 rpm and 8 N m. Mechanical input is about 62.832 W, output 50.265 W and loss 12.566 W. Doubling N halves output speed and doubles output torque while keeping the assumed input and efficiency fixed. Power does not increase. Changing η changes torque and output/loss power but leaves the kinematic speed ratio unchanged. η=1 is an ideal lossless reference, not a realistic efficiency claim. The chosen control bounds keep speed and torque positive; they do not cover standstill, breakaway friction or backdriving.

The separate ideal rigid-transmission relation is Jload,ref=Jload/N². For the assumed 0.020 kg m² load and N=50, this is 0.000008 kg m² at the input. It follows by equating ½ Jload ωout² and ½ Jload,ref ωin². Efficiency is not inserted in this inertial equivalence. The model omits motor rotor and gearbox inertia. Load inertia changes only this separate result; no acceleration, acceleration torque or transient response is simulated. Zero load inertia is an ideal reference, not proof that a drive has no inertia.

Try half/double ratio, unity ratio, lower efficiency, the ideal lossless case, higher speed, higher torque and zero load inertia. The speed, torque and power bars use separate units and scales, shared across A/B for each quantity. Blue is mechanical input, teal output; the power split adds brown loss. Exact computed values remain in the accessible metrics/table even when a bar is very small. Reflected inertia is shown numerically to avoid hiding the square-law change in a tiny bar. Displayed values are rounded.

Constant efficiency is supplied, not predicted from ratio, speed, load, temperature or mechanism. Loss power is an accounting difference, not a temperature estimate or electrical motor loss. There is no tooth geometry, stage count, backlash, elasticity, torque-speed curve, reverse efficiency, bearing load, thermal limit, life estimate or allowable torque. These bounds are teaching choices. Do not treat a calculated torque as a reducer's load rating or infer backdrivability from N and η.

References reviewed 2026-09-20: Oriental Motor on torque and load inertia through gearing and maxon gearhead selection. The browser uses generic scalar relations, without adopting any manufacturer's product specifications. Continue below for planetary, strain-wave and cycloidal mechanisms; motor FOC discusses how motor torque is controlled.

Reduktor menghubungkan motor cepat ke sambungan robot yang lebih lambat, menukar kecepatan dengan torsi. Artikel ini membandingkan mekanisme planetari rasio tetap, gelombang regangan, dan sikloidal. Nama mekanisme saja tidak menentukan akurasi atau umur pakai.

Diagram 1 · Use the button to switch views
Skema anggota planetari, gelombang regangan, dan sikloidal; profil gigi dan ekstraksi output dihilangkan.

Hitung kecepatan, torsi, dan inersia yang dipantulkan

Misalkan N adalah besaran rasio kecepatan input/output dan η efisiensi penggerak. Dalam operasi stabil:

\omega_{out}=\omega_{in}/N,\qquad T_{out}\simeq\eta N T_{in},\qquad J_{load,ref}=J_{load}/N^2

Hubungan terakhir mengasumsikan transmisi kaku ideal. Inersia gearbox, elastisitas, dan gesekan tetap menjadi efek tambahan. Efisiensi penggerak balik tidak harus sama dengan η.

Untuk input hipotetis 3.000 rpm dan 0,20 N m, N=50 dan η=0,8 memberikan 60 rpm dan sekitar 8 N m. Daya input mekanik sekitar 62,8 W; Outputnya sekitar 50,3 W. Perkalian torsi tidak menghasilkan energi. Ini adalah asumsi aritmatika, bukan peringkat produk yang dipilih.

Roda Gigi Planet

Sebuah roda gigi matahari, roda gigi planet, cincin internal, dan pembawa membentuk mekanisme. Anggota tetap, masukan, dan keluaran menentukan rasio dan arah. Pada tahap sederhana dengan cincin tetap, masukan roda gigi matahari, dan keluaran pembawa, rasionya adalah 1 + jumlah gigi cincin/jumlah gigi roda gigi matahari.

Cincin 60 gigi, roda gigi matahari 20 gigi, dan roda gigi planet 20 gigi memberikan rasio 4 dalam susunan tersebut. Jangan menghilangkan batasan anggota saat menggunakan rumus. Beberapa tahap dapat meningkatkan rasio sambil mengubah efisiensi, dimensi, dan kekakuan. Daftar produk HDS mencakup produk roda gigi planet presisi dan roda gigi gelombang regangan; produsen tidak harus terikat pada satu mekanisme.

Roda Gigi Gelombang Regangan

Generator gelombang elips, flexspline fleksibel, dan spline melingkar kaku menggerakkan area pengaitan. Prinsip pengoperasian HDS (https://www.hds.co.jp/english/products/hd_theory/) menjelaskan elemen-elemen ini dan perbedaan jumlah gigi.

Dengan spline melingkar tetap, input generator gelombang, dan output flexspline, 200 gigi flexspline dan 202 gigi spline melingkar menghasilkan −2/200 putaran output per putaran input: rasio besaran 100. Deformasi elastis disengaja, sehingga perakitan, pelumasan, dan kondisi beban menjadi penting.

Mekanisme sikloidal

Roda gigi/cakram yang bergerak secara eksentrik mengaitkan pin di sekitarnya atau elemen terkait untuk mendapatkan rotasi yang berkurang dari perbedaan jumlah gigi. Mekanisme output mengekstrak rotasi tanpa meneruskan gerakan eksentrik penuh. Tidak setiap produk memiliki arsitektur satu tahap yang sama.

Prinsip RV Nabtesco (https://precision.nabtesco.com/en/products/introduction/) menjelaskan tahap roda gigi lurus awal dan tahap eksentrik kedua. RV adalah keluarga produk, bukan sinonim untuk setiap reduktor sikloidal. Pemahaman mekanisme terpisah dari peringkat model individual.

Perbandingan pada sumbu umum

Sumbu Apa yang perlu diperiksa Kesalahan umum
Kecepatan/torsi Nilai nominal, puncak akselerasi, beban darurat, dan beban kerja Menganggap puncak pendek sebagai nilai kontinu
Kelonggaran/gerakan hilang Beban uji dan definisinya Mencampuradukkan jarak bebas tanpa beban dengan perilaku pembalikan
Kekakuan torsional Beban versus defleksi Menganggap kelonggaran rendah berarti tidak ada defleksi
Dukungan/pemasangan Bantalan keluaran, momen, dan penyelarasan Mengharapkan komponen roda gigi saja untuk menopang beban eksternal
Gesekan/penggerak balik Suhu, kecepatan, efisiensi, dan torsi putus Salah menilai gaya kontak atau gerakan manual
Masa pakai/layanan Riwayat beban, pelumasan, penyegelan, dan lingkungan Menganggap rasio yang sama berarti masa pakai yang sama

Pemosisian presisi, tugas kontak, dan transportasi cepat memprioritaskan sumbu yang berbeda. Pertama, definisikan riwayat beban dan pemasangan, kemudian bandingkan dokumentasi model aktual dalam kondisi tersebut. Tidak ada peringkat mekanisme universal di sini.

Hubungkan kontrol dan riset perusahaan

Elastisitas dan gesekan keluaran berarti encoder sisi motor mungkin tidak sepenuhnya menggambarkan kondisi beban. Peningkatan rasio mengubah rentang kecepatan, inersia yang dipantulkan, dan kemampuan penggerak balik bersama dengan resolusi. Hubungkan efek ini dengan torsi yang dihasilkan oleh motor FOC.

Selanjutnya, riset produsen reduktor membandingkan batasan pasokan: komponen, unit yang didukung bantalan, dan aktuator.

What to read next

Read manufacturers through mechanisms and supply scope.Produsen reduktor robot: mekanisme, aplikasi, dan ruang lingkup bisnis.Review the backgroundTransmisi — Perbandingan MT, AT, CVT, dan DCTContinue the seriesSistem Penggerak Kendaraan Listrik — Motor, Inverter, dan Gigi Reduksi