我们已经知道,标准规格型号电动缸的伺服电机通过机械传动装置(如齿轮、同步带或联轴器)驱动滚珠丝杆旋转,丝杆与滑块间排列分布着滚珠,沿着丝杆螺纹槽滚动并带动滑块完成直线运动,从而实现活塞推杆的推拉动作。
利用滚珠丝杆传动的电动缸技术虽然已发展成熟、完善,但面对更苛刻的运动控制要求时,依然存在一定的不足,诸如:
1)伺服的动态响应速率和位置控制精度有待提高;
2)与液压缸超长使用寿命和极高的功率密度相比存在一定差距;
3)推力和行程范围有待提高,如可超过百吨的推拉力和超3米的行程;
4)抗冲击能力有待提高等等;
因此,为了帮助用户提升这方面直线运动应用的体验,在某些电动缸中应用的性能更为优越的行星滚柱丝杆传动技术,成为必然趋势。
1)更高的效率
滚珠丝杆中相邻的珠子在运动中相互撞击,从而会导致发热和磨损。滚柱丝杆的小滚柱以行星的形式在大滚柱周围,没有相互间的碰撞,因此可以提供更高的传动效率。
2)更高的速度
滚珠丝杆的珠子相互间的摩擦和振动导致了能量的损耗,另外,滚珠丝杆循环槽的尖锐的拐角使得其珠子产生振动和噪音。这些都限制了其速度,仅在1000rpm左右。而滚柱丝杆则不同,首先其行星滚柱都经过精密磨削,同时,滚柱丝杆摒弃了滚珠的循环槽,因此,行星滚柱丝杆可高效的运作。这些都使滚柱丝杆的可以达到极高的转速,可超过6000 rpm。
3)超长寿命
当丝杆旋转并在推杆上产生推(拉)力时,作用力在滚珠丝杆上的力是施加在各个滚珠球面上的一个点的。而这个力在滚柱丝杆上则是施加在螺纹面上的。在同样的体积空间内,滚柱丝杆的受力承载面积是滚珠丝杆的15倍以上的受力承载面积比较。因此,相对于同规格滚珠丝杆,滚柱丝杆可以提供15倍以上的使用寿。
4)易于维护
当拆卸滚珠丝杆的滚珠螺母时,珠子容易掉落。而滚柱丝杆的小滚柱嵌于螺母中,螺母可以非常方便的取下,易于检测和做重新润滑(不需要任何工具)。
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