什么是变速机和减速机？其种类与结构

变速机和减速机用于将来自电机等动力源的动力进行变速或减速。
那么，为什么需要变速机和减速机呢？要理解这一点，我们需要先对电机有基本的了解。

电机又被称为电动机、马达等。工业机械和设备中使用的电机种类繁多，但最普遍且应用最广泛的是三相感应电动机（感应电机），这种电机是专为三相交流电源而设计的。

电动机的转速由电源频率决定。

以常见的4极电机为例，由于日本东部地区电源频率为50Hz、西部地区为60Hz，因此在东部地区，电机转速为1500min⁻¹（每分钟1500转）；在西部地区，转速则为1800min⁻¹（每分钟1800转）。

那么，让我们试着想象一下工厂中产品在传送带上移动的实际场景。如果按照上述电机转速运行，传送带将以惊人的速度运转，根本无法进行操作。

因此，为了从以恒定速度旋转的电机中获得所需的转速，需要通过变速机和减速机来改变或降低转速。
也就是说，在利用电机输出的动力时，几乎可以肯定需要使用变速机和减速机。

电动机的转速可通过以下计算公式求得。

・电动机转速　N＝60×频率[Hz]/极数/2［min-1］

（*如上述计算公式所示，影响转速的因素包括输入电源频率和电动机的极数。）

虽然我们已经提到变速机和减速机是用于获得所需转速的装置，但它们还有另一个重要作用，
那就是获得与减速比成正比的转矩。例如，如果转速减半，其转矩就会增加一倍。
这是因为变速和减速的机制利用了杠杆原理。

上图展示了杠杆原理，图中的计算公式表明，通过施加力F1可以获得更大的力F2。此外，可以看出L2的位移距离比L1的位移距离要短。

若将这一原理通俗地转换为旋转体并加以示意，则如下所示。

因此，通过降低转速，可以增大转动力。

虽然两者都是为了降低电机转速并获得所需动力，但它们之间存在一个显著区别：减速机保持恒定转速，而变速机则能够改变转速。可以说，先通过
减速机进行大幅减速，再利用变速机调节转速，是获取动力的最佳方式之一。

虽然通过组合齿数不同的平齿轮可以相对容易地实现减速机构，但通常的做法是使用已作为减速机组装好的装置。
典型的减速机包括以下几种类型。不过，为了确保所需的减速比，通常会将下文所述的齿轮组合起来，以此实现减速机功能。

在操作设备时，如果需要处理形状、尺寸和重量各异的物体，仅以单一速度运行设备可能会显著降低效率。

因此，如果一台设备能够以多种速度运行，运行效率就会更高。
例如，如果确定需要两种速度，那么只要能够输出这两种速度即可。

具体方法上，可以利用分段变速机构，通过离合器等进行切换以输出相应速度；或者针对两种输出速度，先停止设备再进行切换。

然而，相比之下，能够在不停止原动机的情况下无级调节输出速度，显然更为便捷且高效。
这正是变速器分类中，相对于有级变速器的无级变速器。

关于通过改变三相感应电动机（感应电机）的频率来实现变速，以及原本就不是三相感应电动机的直流电机等电气式变速装置，将另行整理；本文将重点介绍作为公司名称一部分的“变距皮带轮”所应用的皮带式无级变速机的种类及其原理。

若将动力从驱动机（电机）传递至被驱动机（机械）的过程进行分类，通常采用直接传递电机输出的联轴器、减速机等齿轮传动，以及链条与链轮、皮带与皮带轮的啮合传动等方式。
在常规的皮带轮动力传动中，皮带的节圆直径是固定的，需预先选定以获得所需的转速和转矩，从而实现恒定转速。

皮带式无级变速器是一种利用皮带和皮带轮的无级变速装置，通过改变皮带所啮合的皮带轮节圆直径，来改变恒定转速的输入。其变速方式主要分为三种类型。