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[直线电机选型]如何选择正确的直线定位装置导轨?

发布时间:2019-11-08 10:23:27 阅读次数:61 文章来源:深圳金沙澳门官网
导读: 如何选择正确的直线定位装置导轨? 每种导轨都有其优点,但选择合适的导轨可以避免常见的问题。 线性驱动系统已经使用了数千年,早在古埃及人使用树干来移动沉重的石头,为滚
    如何选择正确的直线定位装置导轨?
 
    每种导轨都有其优点,但选择合适的导轨可以避免常见的问题。
直线电机选型
    线性驱动系统已经使用了数千年,早在古埃及人使用树干来移动沉重的石头,为滚珠丝杠和滚动齿轮系统等线性运动解决方案提供了先驱者。如今,直线运动技术被用于支撑、定位、引导和移动机械零部件,广泛应用于航空航天、机床、医疗、工厂自动化、包装等行业。虽然直线运动技术的基本要求是提供承载能力和精确的运动,但在许多情况下,其他要求也很重要。
 
    产品所采用的直线传动技术在功能、性能、耐久性、能耗等方面起到了重要的作用,使产品能够超越竞争对手。工程师可以选择多种线性驱动技术,如螺旋、滚珠丝杠、齿条和齿轮系统、带传动、直线电机和滚子齿轮系统。
[直线电机选型]如何选择正确的直线定位装置导轨?
 
    所有的选择必须仔细考虑,以避免常见的问题,如低精度,反弹/振动,高成本,肮脏的操作,高维护,低负荷能力,过多的噪音,低速等。系统的选型过程能够保证所选线性驱动技术满足应用程序的要求。选择合适的技术还可以降低设计的复杂性,提高性能,降低总装配成本。
 
    螺杆
 
    螺杆利用螺纹的螺杆角度将车削运动转化为直线运动。螺纹内、外螺纹之间的滑动接触面积大,摩擦损失较大。结果表明,丝杠的效率低于滚珠丝杠。丝杠提供了一个相对高的负载能力,虽然通常比滚珠丝杠小。铅丝杠的主要优点之一是成本低,通常只有滚珠丝杠成本的十分之一。丝杠有多种尺寸的引线,这意味着可以选择合适的引线来提供正确的定位精度和速度平衡。只要保持足够的润滑,丝杠只会产生很小的噪音。然而,它们很难在长距离运动中使用,因为螺钉的两端通常没有支撑。
 
    滚珠螺杆
 
    滚珠丝杠传动由滚珠丝杠和滚珠螺母组成。所述滚珠丝杆和滚珠螺母上设有循环轴承,所述循环轴承在所述滚珠丝杆和螺母形成的槽内滚动。滚珠丝杠将载荷分配给大量的滚动单元,使其具有较高的承载能力。大量精密滚动元件的使用也提供了高水平的精度。滚珠丝杠也提供低摩擦水平,转化为高机械效率和降低功率要求。滚珠丝杠的工作周期也相当高,因为它们产生的摩擦热相对较低。然而,滚珠丝杠比其他线性传动技术更昂贵,而且它们还需要润滑以提供合理的使用寿命。最后,滚珠丝杠容易产生噪音,这主要是由于滚珠回收造成的。
 
    皮带传动系统
 
    当高速、高加速度和长行程是最重要的标准时,通常选择带球导轨的直线运动系统。带传动和滑动导轨的线性驱动器以较低的成本提供较低的速度和加速能力。正如所料,带传动的直线定位精度不如丝杠或滚珠丝杠。滚珠导轨和滑动导轨带的承载能力略低于滚珠丝杠。皮带的弹性和刚度是其他缺点。带传动的直线运动系统由于避免了丝杠或滚珠丝杠轴承的摩擦热积累问题,通常能实现高占空比。皮带传动系统的其他优点包括产生的噪音相对较小,需要的维护也相对较少。Mjunit模块同步带是其中最专业的。
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    链传动
 
    链传动通过一系列的链环将回转运动转化为直线运动,链环与齿链轮和直线滑块啮合。与皮带传动相比,链传动的优点是负载高,因为链传动是金属制的。链条传动比皮带传动占地少,不易受油、油脂、日晒、老化等因素的影响。与皮带传动不同,链传动在潮湿的环境下工作。另一方面,链传动通常比皮带传动产生更多的噪声和振动倾向。与齿轮传动相比,它们的负载能力和使用寿命更低。
 
    直线电机
 
    直线电机是在扩展传统旋转伺服电机概念的基础上发展起来的。定子变为力,转子变为线圈或磁轨。直线电机可以实现直线运动,不需要任何传动装置旋转成直线。拉丝直线电机采用直线导轨线圈和夹紧磁铁。电刷在力的接触与酒吧运行长度电机,以提供换向。线圈和力放大器都包含在线性步进电机的力放大器中。直线电机具有速度快、精度高、响应快等优点。它们的局限性包括成本高、体积大、产热大。Lim的容量也很低,类似于直驱电机和带齿轮箱的电机的比较——直驱电机必须要大得多才能得到相同的容量。
 
    齿轮及成套齿轮
 
    齿轮和齿轮组由一个叫做小齿轮的圆形齿轮组成。小齿轮与称为齿轮的线性齿轮的齿啮合,它把旋转运动转化为线性运动。齿轮在各种机械中通常用作线性执行机构。例如,它们被用来移动数控机床的轴,如加工中心。螺杆齿条具有较高的齿接触比,在高速运转时噪音小,承载能力高。润滑对保证齿轮和齿轮组的长寿命至关重要。齿轮和齿轮组的优点包括相对较少的部件和较高的精度,即使在长行程时也是如此。它们的缺点包括相对较高的摩擦。此外,齿轮和齿轮传动需要运行与间隙,所以齿隙可能是一个主要的缺点。
 
    鼓形齿轮系统
 
    虽然乍一看与齿条和小齿轮系统相似,但齿轮滚子系统使用由轴承支承的滚子而不是正齿轮来啮合齿。小齿轮滚子系统的定位精度在30~80微米之间。例如,在高级模型中,给定尺寸的产品可以提供±30微米的位置精度、3000万周期/齿的预期寿命和14000n的最大动态负载。对于中等负荷,通用型提供±50微米精度的500万次循环/齿,并可承受最大的dy。750n动态负载。
 
    RPS系统速度可达11m/s,仅次于直线电机。小齿轮由10或12个针支撑,针轴承是密封和润滑的。机架安装时使用高性能轻质润滑脂润滑,然后每六个月或每200万个小齿轮旋转一次。在特殊应用中,只要转速小于30m/min,滚子小齿轮系统就可以在没有润滑的情况下工作。系统全速运行时产生的噪声小于75db。
 
    直线传动系统,如丝杠、滚珠丝杠、齿轮及齿轮组、皮带传动、链传动、直线电机和滚子齿轮传动等,各有其独特的优缺点。
 
    为了将正确类型的线性运动技术应用到特定的应用中,设计工程师应该仔细考虑每种选择的具体功能。选择合适的工艺可以提高性能,保证长寿命,降低总装配成本。

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