A1 滑動絲桿驅(qū)動與其它類型的機械驅(qū)動線性運動方案對比
滑動絲桿驅(qū)動是直線運動驅(qū)動方法中的最佳方案。
1、與體積大、有噪音和昂貴的液壓、氣壓驅(qū)動系統(tǒng)相比絲桿具有結(jié)構(gòu)緊湊、無噪音和成本低廉,可在室外特高、低溫中正常工作。另外它不需要泵、管、液壓油或空氣,不會由于液壓油或其它物質(zhì)泄漏而產(chǎn)生環(huán)境污染,消除了火、安全和對身體健康的物質(zhì)。
2、同步帶、鋼絲纜繩和鏈條機械驅(qū)動成本也很低廉,但是在直線運動中的精密、重復(fù)定位精度、使用壽命及安全性不如絲桿驅(qū)動。在使用期間不是由于磨損就是伸長而導(dǎo)致定位不準(zhǔn)確有,而且只適合較低負(fù)載運動場合。
3、齒條齒輪副機構(gòu)運動配合間隙較大,精確度和運動平穩(wěn)性較差。齒輪磨損較快,系統(tǒng)磨損后很難進(jìn)行調(diào)整或補償。只適合較低負(fù)載運動場合。
4、偏心凸輪或曲柄機構(gòu)是靠偏心輪轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生往復(fù)線性運動或擺動。只能用于中等負(fù)載。當(dāng)負(fù)載較高時容易發(fā)生故障,運動定位精確度也不高。
總之,當(dāng)和其它類型的機械驅(qū)動方法相比,絲桿驅(qū)動在線性運動中在制造成本和運動速度、精確度、效率、重復(fù)定位、低噪音、潤滑性能、機構(gòu)保養(yǎng)、使用壽命、高負(fù)荷場合及結(jié)構(gòu)緊湊性,都是最佳設(shè)計方案。
A2 絲桿也能極好地替代滾珠絲桿
我們時常發(fā)覺人們在滾珠絲桿和滑動絲桿的區(qū)別問題上存在著誤解,甚至缺乏了解,覺得滑動絲桿質(zhì)量差,精度低,不適于直線傳動應(yīng)用。許多滑動絲桿的導(dǎo)程精度都可以達(dá)到磨制絲桿的品質(zhì),尤其是滾軋成型的精密滑動絲桿,比如公司生產(chǎn)的那種,再配上以工程塑料制作而成的螺母部件,已能夠超越滾珠絲桿的使用壽命。只需關(guān)注一下汽車工業(yè),就可以發(fā)現(xiàn)有許多可用的現(xiàn)代合成材料,完全適用于上述工作要求。如今生產(chǎn)的滑動絲桿和螺母在很多方面都比滾珠絲桿更勝一籌。
雖然滾珠絲桿能夠應(yīng)對更高的設(shè)計載荷,擁有很高的傳動效率,但是在許多載荷較低且客戶更為關(guān)注可靠性和可重復(fù)性的應(yīng)用場合,滑動絲桿卻可以成為很好的替代品。在某些應(yīng)用中,較低的傳動效率反而成為滑動絲桿的一種優(yōu)勢,在垂直升降應(yīng)用或者設(shè)計人員不希望絲桿被反向驅(qū)動的場合,滑動絲桿能夠?qū)⒇?fù)載保持在原位,而無需使用帶制動裝置的電機或者系統(tǒng)中附加的剎車制動裝置。從原則上講,只要導(dǎo)程低于絲桿直徑的三分之一,上述自鎖條件就能夠成立。 源于較低的傳動效率,驅(qū)動滑動絲桿的力矩要求會高一些,為此也就需要力矩更大的電機。不過,這只是成本構(gòu)成的一個方面,只要你把單位成本更高的滾珠絲桿,維護(hù)保養(yǎng),潤滑及其不利影響,垂直升降應(yīng)用中防止反向驅(qū)動的制動裝置,以及消除反向間隙的可選螺母等因素都考慮進(jìn)來,那么滑動絲桿的總體成本和優(yōu)勢就足以顯現(xiàn)出來了。
螺母材料的多樣性可以有效提高設(shè)計的靈活性?;瑒咏z桿螺母材料的選用原則可以基于溫度條件,運行PV(壓力-速度)值,抗磨壽命要求,使用環(huán)境,以及成本等因素。例如,可供選用的材料特性包括:從-50℃到+150℃的溫度允許范圍,高達(dá)60,000psi-fpm的可用PV值,可提供10千米累計工作行程的反向間隙消除能力,免維護(hù)運行,以及可用于污染和惡劣環(huán)境等。除了豐富的材料選擇外,對于客戶化訂制的螺母設(shè)計而言,滑動絲桿螺母也比滾珠絲桿螺母更容易完成反向間隙消除機構(gòu),可以融入客戶設(shè)計。相比之下,空間尺寸的約束也不再是什么問題,因為滑動絲桿螺母本身比滾珠絲桿螺母更便于修正。通過為客戶定制螺母或安裝結(jié)構(gòu),還可以省去系統(tǒng)中的其他元件。由于利用螺母可以實現(xiàn)反向間隙消除,因而能夠改善系統(tǒng)的可重復(fù)性,進(jìn)而提高設(shè)計性能。
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