行星滚柱丝杠vs滚珠丝杠
滚柱丝杠优势
在同样体积的情况下,滚柱丝杠有更大的接触面积,将承载力平均分散在更大的表面。从而减小了摩擦力并延长了使用寿命。
滚珠丝杠的珠子在辊道相互运动的方向不同,而滚柱是同步运行在主丝杠上的。于此滚柱丝杠能承受更高的输入转速从而实现更大的直线速度。
滚珠丝杠内的珠子在辊道内需要在某一点上做方向切换,滚柱与主丝杠与同步做圆周运动,这就是为什么滚柱丝杠拥有更小振动和噪音。
传动转速达5000r/min,***线速度达2000mm/s,荷载运动可达1000万次以上,与现代国际***的滚珠丝杠相比,其轴向承载力高3~5倍以上,使用寿命高10倍以上
什么是行星滚柱丝杠
我们先看一下行星滚柱丝杠的结构
行星滚柱丝杠的结构示意图
粗略看其结构形式与普通的丝杠没有太大分别
首先是一根的螺纹丝杠(如下图),其长度决定了运动行程
螺纹丝杠
然后是一组带有螺纹的滚柱,滚柱的数量取决于丝杠的直径的丝杠推力的大小,这一组滚柱被均匀的排列固定在一对法兰的圆周上,每个滚柱都可以自转,再用圆柱套筒封装,组成行星滚柱总成,如下图所示。
行星滚柱螺母总成
这其实是与滚珠丝杠差别***的地方。
并且我们注意到在滚柱的端侧不仅有螺纹,还有齿牙。通过下面的截面图看得更加清楚,滚柱端部齿牙与圆柱套筒内侧齿牙咬合,当滚柱自转时,整个滚柱组和法兰也会在套筒内侧旋转。这个和行星齿轮减速机的原理非常像。
行星滚柱螺母总成截面
将行星滚柱总成像螺母一样套装在螺纹丝杠上,如下图所示。当丝杠旋转时,由于滚柱和丝杠螺纹槽的咬合作用,整个滚柱螺母总成就会沿着丝杠直线方向运动。
行星滚柱丝杠
如果电动缸内部采用上述的行星滚柱丝杠,其结构形式和传动原理是同滚珠丝杠电动缸类似的,如下图,伺服电机驱动丝杠旋转,从而使行星滚柱螺母总成带动电动缸推杆完成直线往复推拉运动。
那么,采用了行星滚柱丝杠的电动缸,在性能上有什么不同呢?
超长寿命
当丝杠旋转并在推杆上产生推(拉)力时,作用力在滚珠丝杠上的力是施加在各个滚珠球面上的一个点的。
滚珠丝杠作用力示意图
而这个力在滚柱丝杠上则是施加在螺纹面上的。
滚住丝杠作用力示意图
在同样的体积空间内,滚柱丝杠的受力承载面积是滚珠丝杠的15倍以上
受力承载面积比较
因此,相对于同规格滚珠丝杠,滚柱丝杠可以提供15倍以上的使用寿命
更高的效率
滚珠丝杠中相邻的珠子在运动中相互撞击,从而会导致发热和磨损。
滚柱丝杠的小滚柱以行星的形式在大滚柱周围,没有相互间的碰撞,因此可以提供更高的传动效率。
?????? 滚珠丝杠的珠子相互间的摩擦和振动导致了能量的损耗
另外,滚珠丝杠循环槽的尖锐的拐角使得其珠子产生振动和噪音
这些都限制了其速度,仅在1000rpm左右。
而滚柱丝杠则不同,首先其行星滚柱都经过精密磨削
同时,滚柱丝杠摒弃了滚珠的循环槽,因此,行星丝杠可高效的运作。
这些都使滚柱丝杠的可以达到极高的转速,可超过6000 rpm。
易于维护
当拆卸滚珠丝杠的滚珠螺母时,珠子容易掉落。
而滚柱丝杠的小滚柱嵌于螺母中,螺母可以非常方便的取下,易于检测和做重新润滑(不需要任何工具)
很明显,两种不同的丝杠技术难度差异是***的。
以高注射压力工况下的全电动注塑机注射单元结构为研究目标,
在采用行星滚柱丝杠作为核心传动零件的基础上,
以350吨全电动注塑机为实例,
将整体式注射单元结构为设计目标,
对熔胶结构,射胶结构,射台移动结构进行设计和探索.
利用仿真软件Workbench对核心结构件射胶座进行仿真分析
台湾制造US优仕特行星滚柱丝杠、***的价格,替换rollvis、Ewellix伊维莱、斯凯孚SKF,GSA,品质 ,可一件起订,严格管控品质
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