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电动缸的传动机构

2020-09-21 15:30:25

1、 运动转换机构

电动缸主要采用螺旋丝杠传动机构将旋转运动转换为直线运动。螺旋丝杠传动主要有螺母螺杆传动、滚珠丝杠传动和行星滚柱丝杠传动等。普通的螺母螺杆机构由于传动摩擦阻力大、传递效率低等缺点而逐渐被淘汰,目前较常用的是滚珠丝杠传动和行星滚柱丝杠传动等。

滚珠丝杠是目前电动缸最常用的传动元件之一,其主要功能是将旋转运动转换成直线运动,或将转矩转换成轴向反复作用力,同时兼具高精度、可逆性和高 效率的特点。由于很多滚珠在滚珠丝杠副的丝杠轴与丝杠螺母之间做滚动运动,

所以采用滚珠丝杠的电动缸能得到较高的运动效率。

行星滚柱丝杠也是将旋转转矩转换为直线推力的一种机械传动机构,其基本原理与螺母螺杆机构和滚珠丝杠类似。但行星滚柱丝杠可以在恶劣的工作环境中,承载大负载,连续工作几千上万小时,行星滚柱丝杠机构的这一特性,使其成为要求苛刻、需要长时间连续工作等应用场合的理想选择。行星滚柱丝杠的独 特之处在于其负载传递机构的设计:多个螺纹滚柱呈行星状分布于主丝杠周围,将电机的旋转运动转化为主丝杠或螺母的直线运动。

采用行星滚柱丝杠的伺服电动缸,其驱动形式又可以分为两 种:一种是通过伺服电机驱动螺母旋转,并通过构件间行星螺旋运动转化为丝杠的直线运动;另一种是通过伺服电机驱动丝杠旋转,并通过构件间行星螺旋运动转化为螺母的直线运动。

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滚珠丝杠和行星滚柱杠的区别在于:在滚珠丝杠机构中,力的传递是通过滚柱之间的点接触实现的,与同体积的滚珠丝杠机构相比,行星滚柱丝杠机构中的传力接触面积大大增加,因而具有更大的承 载 能 力 和 更 高 的 机 械 刚 性。在满足相同负载要求的情况下,滚柱丝杠电动缸可以具有更小的体积。由于具有更高的负载能力,滚柱丝杠也具有更长的行程寿命。一般来说,滚珠丝杠机构的主丝杠转速在2000r/min或更低,原因是滚珠在高速运动中会产生互相碰 撞。而滚柱丝杆机构中的多个滚柱行星分布在螺旋中,相互之间不会发生碰撞,所以滚柱丝杠的转速可达5000r/min或 更 高,可以输出更高的直线速度。

2、减速机构

电动缸的减速机构可选用同步带、行星齿轮减速器和谐波齿轮减速器等。 同步带传动是由一根内周表面设有等间距齿形的环行带及具有相应吻合的轮组成。它综合了带传动、链传动和齿轮传动的优点。同步带传动多用于折返式电动缸上。同步带传动具有传动准确,传动比恒定,传动平稳等优点。部分电动缸在减速装置的选择上采用了行星齿轮减速机构。行星齿轮传动是使一个或一个以上的行星轮的轴线绕中心轮的固定轴线回转的齿轮传动。行星齿轮传动具有体积小、质量

轻、承载能力高等优点。谐波齿轮减速器也是电动缸常用的减速装置之一。所谓谐波传动是一种靠中间柔性构件弹性变形来实现运动和动力传动的装置的总称。谐波齿轮传动具有结构简单、体积小、承载能力大,传动比范围大、运动精度高、齿面磨损小而均匀等优点。


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