選擇絲杠滑軌時要考慮的五件事時,首先創建自己的執行器、不同的零件、安裝和對齊組件以及實施維護系統并不能有效地利用您的時間。您開始關注預先設計和預組裝的線性執行器,但在類型、尺寸和操作原理方面有如此多的選擇,以至于很難知道從哪里開始。
縮小范圍的第一步是選擇最適合您的應用的驅動機制。大多數制造商提供至少兩種驅動選項,最常見的是同步帶驅動和滾珠絲杠驅動,而氣動和直線電機驅動器則服務于小眾應用。以下五個因素將幫助您在兩種最常見的執行器(齒形帶和滾珠絲杠)之間進行選擇。
1.直線執行器行程長度
在選擇滾珠絲杠或皮帶傳動時,執行器需要沿一個方向移動的距離(稱為行程長度)是首先要考慮的要求。滾珠絲杠執行器的長度通常為1000毫米或更短,但更大的滾珠絲杠可用于長達3000毫米的長度。這個限制是由螺桿的臨界速度決定的。隨著螺釘長度的增加,其臨界速度或螺釘開始經歷彎曲振動的速度會降低。簡而言之,隨著螺絲變長轉得更快,抖動的頻率增加。
對于帶齒形帶驅動的執行器,皮帶張力能力限制了最大長度。皮帶驅動執行器通常用于需要10到12米行程長度的應用,通過使用具有更大寬度(更大接觸面積)和更高節距的皮帶。
2.直線軸所需速度
選擇執行器的第二個關鍵因素是速度。大多數皮帶驅動執行器的最大速度為5m/s。這種限制受到大多數循環軸承使用的引導系統的影響。對于需要更高速度(高達10m/sec)的應用,皮帶驅動器可以與預加載皮帶輪或凸輪滾子組合,而不是循環軸承。
如上所述,在滾珠絲杠驅動的致動器中,隨著長度的增加,臨界速度降低。一般來說,滾珠絲杠執行器的速度可以達到1.5m/s,行程長度小于1m。滾珠絲杠支架可以通過減少絲杠的無支撐長度來提供額外的剛度,從而使執行器能夠實現更高的速度和更長的長度。在考慮滾珠絲杠支撐時,請咨詢制造商以獲取執行必要的速度和長度計算方面的幫助。
3.準確性
精度廣泛用于指運動精度(在運動過程中托架或鞍座在空間中的位置)、定位精度(執行器到達目標位置的距離)或重復性(執行器在任何位置上到達相同位置的距離).中風)。雖然行程精度受執行器結構、底座和安裝的影響很大,但定位精度和可重復性主要是驅動機構的功能。
滾珠絲杠,尤其是預加載的,由于其剛度而比皮帶傳動具有更好的定位精度。但是,可以在執行器的控制系統中測量和補償定位中的“不準確性”。出于這個原因,可重復性(每次行程達到相同位置的能力)通常是高精度應用中最重要的因素。對于高重復性,驅動機構的剛度至關重要,因此預加載滾珠絲杠和螺母組件是更好的選擇。
4.直線執行器安裝選項
在某些情況下,執行器的安裝方向將決定哪種驅動機構最好。皮帶和滾珠絲杠驅動器都適用于水平和傾斜安裝方向,但需要垂直安裝的應用需要更仔細的評估。
雖然任何垂直移動負載的系統都需要內置安全機制,但滾珠絲杠驅動器通常被認為比皮帶驅動更安全地承載垂直負載。這是因為滾珠絲杠根據系統中的負載、導程和摩擦力,會在剎車失靈或對系統造成災難性損壞時反向驅動或“自由落體”。如果在垂直應用中需要皮帶驅動的執行器,則應認真考慮外部制動器或配重。
5.執行器的維護(不可缺少)
直線執行器故障的主要原因是缺乏潤滑。滾珠絲杠和皮帶傳動執行器都需要定期潤滑導向系統,但滾珠絲杠驅動不同的組件,必須對其進行監控以確保適當的潤滑。一些制造商通過提供終身潤滑的系統來解決這個問題(壽命被定義為在給定的負載、速度和環境下設定的行駛距離或轉數),但許多應用超過了這些指定的參數,并且需要在其運行期間的某個時間點進行潤滑。預期壽命。.
雖然皮帶驅動執行器的優點是需要維護的組件更少,但如果環境中有灰塵或污垢,請尋找一種允許污染物進入皮帶輪外殼的執行器設計。這將確保滑輪軸承的使用壽命更長,并減少皮帶本身的磨損。
絲杠與皮帶
皮帶傳動和滾珠絲杠傳動都具有性能優勢。在進行初始選擇時,請記住,皮帶傳動通常是長行程和高速的更好選擇,而滾珠絲杠傳動更適合需要高重復性或垂直安裝的應用。在某些應用中,任一驅動機構都滿足上述標準。在這些情況下,制造商可以根據加速度、穩定時間或環境條件等更高級的因素,指導您選擇合適的執行器。