999元2021-11-26 02:56:25
行星滚柱丝杠的结构与滚珠丝杠相似,不同的是行星滚柱丝杠的载荷传递元件是螺纹滚柱,是典型的线接触。滚珠丝杠的载荷传递元件为滚珠,为点接触。主要优点是有很多接触点来支撑负载。代替滚珠,螺纹滚子将通过许多接触点快速释放负载,从而提供更高的抗冲击性。
承载能力寿命
行星滚柱丝杠和滚珠丝杠的优点是可以提供比滚珠丝杠更高的额定动载荷和静载荷。代替滚珠丝杠,螺纹滚子将通过许多接触线快速释放载荷,从而具有更高的抗冲击性。
滚柱丝杠和滚珠丝杠都适用于赫兹定律。
根据赫兹压力定律,我们可以得出行星滚柱丝杠可以承受3倍于滚珠丝杠的静载荷和1.5倍的使用寿命。
导程和节距
行星螺杆的导程可以小于滚珠螺杆的导程。因为行星滚柱丝杠的导程是螺距的函数,所以导程可以小于0.5毫米或更小。行星螺杆的导程可以设计计算为整数或小数(例如每转移动3.32毫米),匹配时不需要减速齿轮。导程的变化不会给螺杆轴和螺母带来任何几何尺寸的变化。
滚珠丝杠的导程受到滚珠直径的限制,因此导程将是标准的。
硬度和强度
行星滚柱丝杠的众多接触线将大大提高刚性和抗冲击性。
行星滚柱丝杠的技术优势
滚柱丝杠是一种新型的直线运动装置。其作用是将伺服电机的旋转运动转化为伺服机构输出轴的直线运动,将电机转矩转化为伺服机构所需的驱动力,从而推动负载运动,满足伺服机构输出特性的要求。行星滚柱丝杠主要由丝杠、滚柱和螺母组成。由于其推力大、精度高、频响高、效率高、使用寿命长等突出优点,被广泛应用于航空航天、武器装备等军事领域,以及数控机床、工程机械等民用领域,并将逐步取代滚珠丝杠成为直线伺服系统的零部件。
行星滚柱丝杠的应用现状分析
行星滚柱丝杠最早由瑞典人Carl Bruno Strandgren于1942年发明,该项技术自发明至今已经在国外逐步发展成为了较为成熟的系列产品,在军工和民用多个领域得到了推广应用。近些年,随着机械装备向高速、高精度、高可靠性和小型化的发展需求的日益增强,行星滚柱丝杠再一次受到了国内外相关行业的广泛关注。
国外已有多家公司具备制造多种结构形式行星滚柱丝杠的能力,如瑞士Rollvis,瑞典SKF、美国Moog和Exlar以及台湾u-screws等。
行星滚柱丝杠应用领域
(1)装备领域中的典型应用
行星滚柱丝杠在航天飞行器姿态控制、导弹发射架姿态控制、坦克炮杆随动系统和起落架收放等方面的应用。英国国防部(Ministry of Defence)及皇家海军海军研制了用于水面舰船及潜艇控制的某电动装置。操纵机构采用折返式连接形式,体积小,布置方便。通过在某型护卫舰上进行试验和测试,证明其具有噪声低、可靠性高、维护简单和耗能少等优点。美国F35B战斗机起落架为电动作动器起落架,由美国MOOG公司供全套系统。电动作动器的机械传动系统核心元件采用的是行星滚柱丝杠。行星滚柱丝杠具有高轴向承载能力、很强的冲击能力、高速度、寿命长、体积小等卓越优点,所以在军品领域被广泛应用。
(2)民用领域中的典型应用
在通用自动化设备方面,行星滚柱丝杠电动缸也有广泛应用。例如,在地毯网布编制设备中,利用行星滚柱丝杠电动缸易于精确位置控制的特点,完成灵活多变的图案设计及编制加工。在能源及控制行业中,行星滚柱丝杠电动缸常用于调节阀控制和辅助设备举升等应用场合。在测试仿真及娱乐设备行业中,典型应用包括动感座椅、产品测试、模拟器及娱乐等。汽车工业方面,主要是以引进美国EXLAR产品为主,应用在压装、装配和焊接等生产线上;丰田公司已经将行星滚柱丝杠应用到汽车ABS系统替代原有液压系统ABS简化了系统,同时提高了系统的可靠性。除了上述应用场合之外,行星滚柱丝杠在数控机床、食品包装、医疗器械、特种机械、精密注塑机、石油化工业等方面应用广泛,其中美国的Moog和Exlar已将行星滚柱丝杠用于EMA的执行机构,欧洲在1000t大型电动注塑机上应用行星滚柱丝杠效果良好。
行星滚柱丝杠电动缸作为一种机电作动系统执行机构,与传统液压传动装置相比,避免了“跑、冒、滴、漏”等缺点,具备“大推力、高精度、高频响、高效率、长寿命、免维护”等优点,在一定的推力和速度范围,成为液压传动装置的理想替代产品。随着装备制造业和国防工业的飞速发展,行星滚柱丝杠电动缸在高端数控设备、冶金装备、过程控制以及航空航天、武器装备等领域得到越来越广泛的关注和应用。