要为应用程序选择合适的系统,工程师必须考虑系统的每个组件,包括滑块,滚道,轴承,导轨,滚珠轴,螺母和外壳。



无论是包装机械,寿命技术,办公设备还是工厂自动化,平稳运动,快速加速度和高精度都是线性执行器的标志要求。越来越多的小型化增加了另一种要求:紧凑。

符合所有这些要求的一个系统是单轴滚珠钳子执行器。滚珠丝杠将旋转运动转换为线性运动,反之亦然。滚珠轴螺纹致动器由滚珠和螺母,滑块或滑块,导轨以及螺钉的每个端部支撑。舞台安装在托架上。为了消除间隙,通过再循环钢球和导轨之间的滚动的钢球来引导滑动的运动。

传统上,许多设备制造商设计和组装他们自己的定制滚珠丝杠执行机构。事实上,许多半导体制造商和医疗设备制造商仍在这样做。为了设计一个定制的执行机构,工程师必须找到正确的滚珠丝杠、导轨和导轨。他们还需要马达支架和滚珠丝杠的支撑。安装完所有组件后,通常需要反复调整以达到最佳运行效果。

此外,定制滚珠螺钉致动器通常大于相当的离上系统。也就是说,由于在预配置的系统中,导轨集成到致动器的结构中,并且螺母纳入滑块。要从什锦组件构建执行器,螺母必须放入外壳。此外,线性导向器需要单独的基座。结果,整个单元可以比搁板系统大多达30%。

现在,许多公司都认识到预配置的现成系统的优势,而不是建立自己的。滚珠丝杠执行器有几个行程长度,并且可以使用至少五个阶段尺寸。一旦工程师识别最佳系统,他们就必须得到右电机。

但是,要为应用程序选择合适的系统,必须仔细分析执行器。诸如滑块,滚道,轴承,导轨,滚珠轴,螺母和外壳材料等部件的设计和尺寸的比较至关重要。它们都进入了执行器性能。

滚珠丝杠致动器的刚性主要由导轨的组成决定。

选择一个执行器

为应用程序选择最有效的执行器,工程师必须首先确定一些关键信息。必须量化负载容量,操作速度,行程长度,环境,方向和位置精度等因素。

除了滚珠螺钉和导轨的尺寸外,负载容量取决于循环钢球的数量和尺寸,这些钢球在导轨中的块和滚道之间滚动。他们接触的方式也很重要。一种促进负载能力的一种方法是增加滚珠螺钉和导轨的尺寸。增加负载能力的另一种方法 - 不增加执行器的整体尺寸 - 是增加球电路。

大多数标准滚珠丝杠执行机构在块的两侧都有一组再循环球。将两边的球回路数加倍至两个,就能使执行器的负载能力加倍。例如,一个1380毫米长的带有两个球电路的驱动器的最大负载是37千牛顿。有四个球回路时,最大负载为74千牛顿。同样,带有两个球电路的100毫米长的驱动器的最大负载是3.945千牛顿。有四个球回路时,最大负载为7.89千牛顿。

执行器系统以两种或三个等级,高精度提供。“商业级”是最低的。接下来是“高等级”或“标准等级”,而“精密等级”是最高的。当比较各种系统的精度水平时,工程师不能认为所有制造商最低到最高等级都具有可比的精度。相反,工程师应比较他们发布的范围,以定位重复性,定位精度,运行并行,反速度和起始扭矩。

线性执行器的精度受到其导轨和滚路的真实阶段的影响以及球在块和滚道中的滚动程度如何平稳地。甚至轻微的偏转或间隙问题也可能产生不利影响准确的运动和定位。

为了获得最佳精度,导轨必须经过精密研磨。同样的可以说是滑块和滚珠丝杠。此外,滚道的球槽内的球不能有允许它们偏转的间隙。

在市场上的沟槽设计中,标准的选择是在两个点或四个点接触滚道沟槽的球之间。一个轻微的椭圆形槽设计允许球在两个相反的点接触。然而,这种设计允许在球的侧面有一些垂直于接触点的间隙。由于其形状,四点接触拱设计被称为哥特式拱。哥特式拱门消除了任何可能导致变形的间隙,最适合要求最高精度的应用。

滚珠丝杠致动器的刚性主要由导轨的组成决定。因为这是系统的外部结构,所以执行器的支持,它的刚性决定了滚梭沟槽的凹槽是多么真实。导轨的下边缘的厚度和强度对其刚性至关重要。U形外轨提供更好的力矩载荷。

导轨定位低于滚筒中心的导轨也增加了轨道刚性。当滚珠槽更靠近轨道的底部时,块可以携带较重的负载。与更刚性的U形轨道相结合,这种设计甚至允许应用仅支持滚珠丝杠的一端。它也更加紧凑。

球电路的数量也会影响刚性。所有相同的东西(球,导轨,块和滚珠轴),四个球电路比两个球电路提供更大的刚性。

根据应用,执行器必须行程的速度决定了滚珠丝杠的长度。所需的旅行时间越快,铅必须越长。但是,为了实现更高的准确性,最好使用最短的潜在工作。

速度和铅长的直接相关性。例如,假设每秒50转的电动机速度,具有20毫米铅的滚珠丝杠致动器可以以每秒1000毫米的最大速度移动。相反,具有2毫米导线的滚珠轴承件的最大速度将是100毫米每秒。较短引线的优点是它可以使用较小的电机移动较重的负载,尽管速度较慢。然而,如果要以最大速度移动沉重负载,电机仍然需要更大。

滚珠轴螺钉执行器可提供金属盖。但是,工程师应该确保盖子和导轨之间没有间隙。这对于液体或颗粒可以进入系统的环境是不适合的。虽然通常是自定义选项,但可用的手风琴式封面。它们不受流体和颗粒的渗透性。它们更换金属盖并屏蔽整个指南。