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再循环滚柱螺丝:它们是如何工作的,它们的好处是什么?

通过丹尼尔•柯林斯|2021年6月30日

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使用滚子作为承重元件的螺钉组件有几种,最常见的是传统的行星滚柱螺丝,它提供了高负载能力和非常高的刚性,能够在一些重型应用中优于滚珠丝杠和液压执行器。但另一种类型的滚柱螺杆-再循环滚柱螺杆-提供高负荷能力和刚性,但具有非常精细的引线应用,要求定位与高决议.


回想一下,行星滚子螺钉使用的螺丝、螺母和圆柱滚子都有匹配的螺纹。滚子还与螺母末端的齿轮环啮合,使它们在绕螺杆旋转的同时,也能在自己的轴上旋转,这样,螺杆轴的每一次旋转都会使螺母前进一段等同于螺纹的距离。有更多的接触点比滚珠丝杠,滚柱丝杠设计的主要好处是更高的负载能力和更好的刚度。

行星滚柱螺丝
行星滚柱螺钉使用带有匹配导线的螺钉、螺母和滚柱。滚子的两端与螺母两端的齿轮环啮合,使滚子在绕螺旋轴旋转的同时在其轴上旋转。
图片来源:Tolomatic

再循环滚子螺钉也使用螺纹螺钉和螺母,但滚子是开槽而不是螺纹。换句话说,每个滚子都有一系列垂直于滚子轴的单独凹槽。这意味着,当滚子围绕丝杠轴旋转时,它们沿着丝杠的长度在螺母内轴向位移,其距离等于丝杠和螺母螺纹的距离。

再循环辊螺丝
再循环滚柱螺钉使用具有匹配引线的螺钉和螺母,但是滚柱是开槽的,所以当它们围绕螺钉旋转时,它们在螺母内轴向前进。
图片来源:Ewellix

在螺母内的滚子的行为是行星和再循环滚子丝杠设计的关键区别。在传统的行星设计中,螺纹滚子只是沿着丝杠轴前进,而不是在螺母内轴向移动。在再循环设计中,滚轮只有凹槽-而不是螺纹-所以它们做在螺母内轴向移动,因此,需要再循环。

最常见的再循环滚子螺杆设计使用一个稍长于滚子长度的槽的保持架,允许滚子旋转并在螺母内轴向移动。螺旋辊使人革命后,凸轮两端的螺母松开辊螺旋轴和转移辊槽螺母体内,返回初始位置的辊在笼内,但先进的轴向螺钉通过相当于螺钉。


这个视频来自Rollvis的展示了一个典型的再循环滚柱螺杆设计的操作,使用一个保持滚柱并允许它们在螺母内轴向移动的笼子。


另一种再循环滚柱螺旋设计放弃了笼的使用。在无笼式设计中,当滚轮围绕螺钉完成一圈旋转时,它们脱离与螺钉的接触,但不与螺母接触。滚子两端的凸轮环引导滚子进入螺母的轴向槽,这是螺纹的,并确保滚子和螺母之间的压力一致。


再循环滚子螺钉的主要好处是可以获得非常细的引线。大多数制造商提供的再循环滚柱螺丝的引线只有1毫米,有些甚至提供的引线只有毫米。这些小引线提供了高分辨率,同时也需要更低的输入扭矩传输负载。与传统的行星滚子螺钉不同的是,传统的行星滚子螺钉通常用于要求非常高的推力和刚性的应用,如压制操作,再循环版本是非常理想的应用,需要非常精细,高精度的运动,如研磨设备和光学校准。


了下:线性运动技巧


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