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滾珠絲杠和梯形絲杠的傳動(dòng)效率

發(fā)布者:暢馨精工   發(fā)布時(shí)間:2020-4-8 14:13:37

很顯然,滾動(dòng)摩擦的摩擦系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于滑動(dòng)摩擦系數(shù)。

比如,NSK和THK都顯示,滾珠絲杠的摩擦系數(shù)在0.003到0.01之間,而梯形絲杠的摩擦系數(shù)在0.1到0.2之間。

再比如,REXROTH顯示,滾珠絲杠的摩擦系數(shù)在0.005到0.01之間,而梯形絲杠的摩擦系數(shù)在0.2到0.3之間。

這也是為什么大多數(shù)滾珠絲杠的傳動(dòng)效率高達(dá)90%,有的甚至達(dá)到95%以上,而大多數(shù)梯形絲杠的傳動(dòng)效率低于70%。

比如,知名的絲杠供應(yīng)商Thomson linear顯示,滾珠絲杠的傳動(dòng)效率在85%-95%之間,而梯形絲杠的傳動(dòng)效率在30%-70%之間。

而另一家供應(yīng)商Helix linear則顯示,其梯形絲杠的傳動(dòng)效率在15%-85%之間。

梯形絲杠的傳動(dòng)效率低下,從能量的角度來(lái)看,是因?yàn)榛瑒?dòng)摩擦,特別是高速運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生了大量的熱,如果絲杠或者螺母受不了,就會(huì)“燒著了”,所以,梯形絲杠不太適合高速運(yùn)行要求,其最高轉(zhuǎn)速一般不超過(guò)3000RPM。

而滾珠絲杠,因?yàn)槭菨L動(dòng)摩擦,所以沒(méi)有那么多熱量產(chǎn)生,速度可以達(dá)到很高,比如10000RPM。

但是,兩種絲杠,由外部負(fù)荷引起的摩擦扭矩,計(jì)算公式一樣,都是Ta=Fa*L/2πη,F(xiàn)a表示由外部負(fù)荷產(chǎn)生的軸向力,L表示導(dǎo)程,η表示效率。

這個(gè)公式用功和能量原理很好理解,因?yàn)楣娇梢詫?xiě)成Ta*2πη=Fa*L,很明顯,左邊表示轉(zhuǎn)一圈時(shí),扭矩的有效功,右邊表示克服載荷移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程,需要的能量。

所以,在導(dǎo)程相同的情況下,就扭矩計(jì)算而言,選擇的主要區(qū)別就在于效率。

因?yàn)闈L珠絲杠的效率是梯形絲杠的2-4倍,所以一般而言,用同樣的導(dǎo)程,來(lái)驅(qū)動(dòng)相同的負(fù)載時(shí),滾珠絲杠更有優(yōu)勢(shì)。

滾珠絲桿

文章整理:滾珠絲杠和梯形絲杠的傳動(dòng)效率247mu.cn


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