了解几种滚柱螺丝之间的区别可以帮助确定最适合某一应用的。
迈克尔•Boudreau P.Eng。
应用工程经理
Rollvis S.A.
行星滚柱螺钉,也称为卫星滚柱螺钉,长期以来一直是应用的首选,涉及比传统滚珠螺钉所能承受的更重的负载和更高的力,或需要比液压缸提供更好的速度和定位精度。但一些滚柱螺杆设计——特别是循环滚柱螺杆——也非常适合高精度应用,在这些应用中,分辨率和定位精度是至关重要的。
了解传统行星滚柱螺钉和再循环滚柱螺钉之间的区别(这是行星设计的一种特殊变体),并查看每种应用的一些最适合的例子,可以帮助您确定适合您的应用。
行星滚柱螺丝
行星式或卫星式滚轮螺钉是最常见的设计,由螺钉、螺母和卫星滚轮组成,所有这些都有与螺旋角相匹配的三角形螺纹。螺杆和螺母有多个启动螺纹,而滚轮有一个单启动螺纹。
螺母两端有滚子环和齿轮,每个滚子的两端有圆柱轴和齿轮齿。滚轮的枢轴安装在滚轮环的孔中,确保滚轮保持等距。滚子两端的齿轮齿与螺母两端的齿轮啮合,引导滚子平行于螺杆的轴线。注意,在这种设计中,滚轮和螺母之间没有轴向运动,所以滚轮不需要再循环。
与滚珠丝杠内的滚珠相比,滚子的曲率使它们有更大的接触面积,而滚子丝杠通常比滚珠丝杠有更多的接触点。这些特点使得行星滚柱螺钉能够承受比滚珠螺钉高得多的负载。这种较高的承载能力通常被认为是其主要优点,但与相同尺寸的滚珠丝杠相比,更大的接触面积也使滚柱丝杠具有更好的刚性和更小的挠度,使行星滚柱丝杠成为研磨应用的理想选择。尽管接触面积很大,滚子的冠形轮廓意味着效率几乎与滚珠丝杠相同。
再循环辊螺丝
再循环滚柱螺丝是标准行星设计的特殊变体,具有相同的主要部件;螺丝钉、螺帽和滚轮和行星式设计一样,螺杆和螺母有螺旋角的螺纹,但对于循环式设计,螺杆和螺母只有一个单或双启动螺纹。与螺纹不同的是,滚子有垂直于螺杆轴的圆形凹槽,因此它们需要在每次绕轴转动后进行“再循环”。
在再循环设计中,托辊被保持在一个保持架中,保持架中的每个槽略长于托辊的长度。因为滚子是开槽的而不是螺纹的,当螺旋轴转动时,滚子沿着开槽保持架的长度轴向位移在螺母中。
一旦滚子绕螺杆作一个完整的旋转,螺母两端的凸轮将滚子从螺杆轴上分离,并将其返回到初始位置,但轴向推进的螺杆引线的数量。
性能及应用
采用滚子作为承重元件,传统的行星滚子螺丝和循环滚子螺丝都具有高承载能力和优良的刚性。关键的区别是,再循环设计——因为它们只需要一个单或双启动螺纹——可以用细引线制造,即使是大的螺纹直径。一些再循环设计甚至有分数毫米引线(例如0.25毫米)。通过精细的引线,所需的输入扭矩最小。然而,与传统的行星式设计相比,循环滚柱螺钉具有较低的速度和加速能力。
行星滚柱螺钉用于要求极高负载和高刚性的地方,如压焊应用。为了降低系统的复杂性和维护成本,机械制造商更频繁地选择行星滚柱螺钉而不是液压系统。
再循环滚柱螺钉通常用于需要微米级定位的地方,如半导体制造设备。对于需要微米级定位和高硬度的应用,如研磨设备或望远镜镜头的焦距微调,它们通常是最好的选择。
行星滚柱螺钉-无论是标准的,再循环,或其他特殊的变种-被认为是具有挑战性的运动应用中的问题解决者。它们擅长于需要高度动态操作的应用——高速结合高负载能力和良好的定位精度——传统滚珠丝杠和液压缸难以满足的性能标准。
行星和卫星
术语“行星”滚轮螺钉来自于当螺杆轴转动时,当螺母周围时,滚轮在其轨道上旋转它们的轴上,就像周围的行星一样。
第一个滚柱螺旋的专利是在20世纪40年代的法国颁发的,在法语中,“卫星”一词被用来描述滚柱围绕螺旋的运动。这就是为什么行星滚柱螺钉有时被称为“卫星”滚柱螺钉。
更多的辊,更多的接触,更高的效率?
在标准和再循环辊螺钉中,螺杆和螺纹型材的侧面纯粹是三角形的,具有平坦的表面。但是滚轮线(行星设计)或凹槽(再循环设计)的侧面被凸出。
这是一个重要的设计特点,因为它允许滚轮体验滚动而不是滑动接触。这种滚动接触使传统和循环滚柱螺杆设计都具有很高的效率,尽管滚柱上有大量的接触点。
Rollvis S.A.
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了下:线性运动技巧




