滚轮-螺杆驱动器的设计和应用的更新(带有视频和图像库)gydF4y2Ba

滚柱螺钉又称行星滚柱螺钉，有时也称行星滚柱螺钉gydF4y2Ba卫星辊螺丝gydF4y2Ba在操作过程中，螺母包裹的滚子如何绕驱动轴旋转。这些机械旋转线性装置在越来越多的机电致动器中工作。与滚珠丝杠相比，卫星滚柱螺杆几何结构在承重子部件之间包含了更多的内部接触，这提高了刚性和动态负载能力。更重要的是，它们的子部件的沟槽或螺纹的细节距通常会带来最大的机械优势，因此移动给定负载所需的输入扭矩更少。gydF4y2Ba

以下是它们的工作原理:gydF4y2Ba标准的行星滚子螺钉由一个精密螺纹轴组成，称为螺杆轴(就像滚珠和丝杠)，配合螺纹圆柱滚子封装和均匀间隔周围的装配螺母的内径。圆柱滚子，有时也叫gydF4y2Ba行星gydF4y2Ba-也保持轴向中心内的螺母，在这个工作行程轴线上，两者之间没有相对运动。gydF4y2Ba

螺母和螺杆轴具有匹配的多启动螺纹;滚子上的单启动螺纹的角度与螺母的内螺纹的角度相匹配，以保持螺母和滚子之间的轴向定心。所述螺母体的两端各有滚子间隔环和齿轮传动环;滚轮的端部包括在间隔环上的孔中的销钉以及靠近这些端部的齿部，以啮合(并与螺母的齿轮环保持同步)。gydF4y2Ba

在许多情况下，电动机的旋转运动使螺杆轴转动;这导致螺母滚轮同时旋转和绕轨，并诱导螺母与固定的推管一起前进。这种(通常是耐腐蚀的)力或推力管通过一个球形眼，内部或外部螺纹杆端，楔形端，或其他一些端安装向负载提供线性运动。gydF4y2Ba

其他标准滚柱-螺杆执行机构优先考虑紧凑性，将电机磁铁固定在螺母的外径上。然后电机定子绕组纳入驱动器外壳的id，以缠绕螺母和电磁与磁铁相互作用。这反过来又促使螺母旋转和(通过滚轮)执行器轴的前进。gydF4y2Ba

行星滚柱螺钉与其他技术相比如何?gydF4y2Ba

在直线运动方面，滚柱丝杠经常与滚珠丝杠和基于流体动力的气缸竞争。gydF4y2Ba

•可与类似尺寸的液压系统相媲美的力gydF4y2Ba-通常是2万磅gydF4y2BafgydF4y2Ba到800000磅gydF4y2BafgydF4y2Ba根据尺寸和设计和高推力能力，由于大量和相对较大的(线)接触螺母滚轮和螺杆。此外，基于滚柱螺钉的执行器效率可保持在90%，而液压缸效率仅为50%左右。gydF4y2Ba

•速度和加速度可与气动相媲美gydF4y2Ba超过40英寸。/秒和3gydF4y2BaggydF4y2Ba在某些情况下。这样的输出是可能的，因为滚柱螺钉中的承载滚柱不相互接触——不像滚珠螺钉中的球，在这个过程中碰撞并撞击再循环端盖，从而产生力和热量。因此，即使在不需要高强度滚柱螺钉的地方，它们的高速和加速是有用的:滚柱螺钉(而不是滚珠螺钉)取代气动使设计具有更高的能力，以承受连续工作和频繁的循环条件。gydF4y2Ba

冲程长度和精度可与(或超过)滚珠丝杠的冲程长度和精度相媲美gydF4y2Ba…到3英尺和±0.003英寸。分别为相当典型的产品。事实上，行星滚柱丝杠的设计是按照滚珠丝杠的精度等级制造的，这意味着引线偏差和定位精度很容易定义。请注意，滚柱螺钉的负载能力是同类滚珠螺钉的15倍，但也不能避免屈曲和临界速度限制。gydF4y2Ba

行星滚轮-螺杆设计变化gydF4y2Ba

行星滚柱螺钉不只是在一个标准设计上述描述。让我们考虑一些其他的变化。gydF4y2Ba

逆转或gydF4y2Ba倒行行星滚柱螺钉gydF4y2Ba也有滚子与齿轮传动装置在他们的两端，但这个传动装置啮合啮合齿轮几何上的螺杆轴(而不是在螺母端像在标准产品)。这使得滚子在螺母内轴向移动，需要一个拉长的螺母来适应总成的全部行程。事实上，螺母本质上采取的形式，长管与螺纹I.D.，因为滚子阵列停留在一段螺杆轴，只有那一小部分是螺纹;其余的螺杆是光滑的钢或其他棒材。根据电机的连接和设计，输出可以来自螺杆轴或螺母。gydF4y2Ba

倒置滚柱螺钉可能比其他滚柱螺钉产品更昂贵，因为它们需要在螺母的长内径内进行精密螺纹加工。在某些情况下，这些螺纹也相对较软……这在一定程度上降低了额定负载;它们也可能需要特殊的再润滑程序。但倒螺纹比其他滚柱螺杆设计更紧凑。gydF4y2Ba

Spiracon或gydF4y2Ba轴承套圈滚螺丝gydF4y2Ba包括与螺母旋转同步运行的滚轮。(注意，Spiracon是英国Power Jacks Ltd.的注册商标)与其他滚柱-螺杆类型(通过滚柱直接传递螺母-螺杆或螺钉-螺杆负载)不同，这种设计还包括一个中间轴承环。gydF4y2Ba

所以滚子仍然接口的螺旋轴…但螺母和滚子之间是这个内部沟槽子组件。(滚轮也有凹槽，以啮合这个环，而不是像其他滚轮-螺杆设计的螺纹。)环通过滚子止推轴承将载荷传递给外螺母子部件。螺母外壳包括非旋转的间隔环，以保持辊的端在其他设计，但没有齿轮环或辊端齿。在轨道锁定的地方，滚子可以诱导组件的螺杆轴前进和收缩…或螺杆旋转旋转滚子和轴承环。gydF4y2Ba

再循环行星滚柱螺钉gydF4y2Ba让滚子相对于螺母轴向移动，但复位后，他们回到一个开始的位置后，每一个轨道绕螺杆轴。在这个重置点，一个滚轮一次落入螺母壁上的轴向通道。然后双凸轮环(与此通道对齐)推动滚子到螺母的轴向中点，同时允许一个螺丝-轴引线长度的移动。重新与螺母和螺杆轴啮合，滚子开始它的下一个轨道。在滚子上开槽(而不是螺纹)，允许轴向移动，在与螺母和螺丝啮合期间，每个轨道上通过一个引线向上或向下移动。与斯皮拉康品牌滚柱螺丝一样，再循环滚柱螺丝不含齿圈;螺母和螺丝轴通过细槽配合…小槽引线实际上让这些滚子螺丝提供高定位精度。gydF4y2Ba

在某些情况下，螺母内部的保持架将滚子固定在均匀间隔的槽中，允许轴向和旋转运动。在其他情况下，没有保持架的循环滚子螺钉有滚子脱离螺钉gydF4y2Ba但不是坚果gydF4y2Ba当它们到达轴向通道重置点时。在这种设计中，通道有凹槽，使滚子返回起始位置。滚子两端的凸轮可以确保螺母和滚子之间的压力一致-同步滚子旋转和推动滚子进入通道。gydF4y2Ba

没有其他设计的环形齿轮和保持架，这些“无保持架”滚柱螺钉可以比同等尺寸的替代品更高效和功率密度。gydF4y2Ba

差动滚子螺丝是一种循环(和标准)滚子螺丝的变体，它可以改变螺杆轴的侧面角度和接触…和有效的引导与他们。这反过来又改变了滚柱与螺杆的转速比。gydF4y2Ba

注意，在某些情况下，特定于制造商的命名规范通过调用行星螺杆驱动器来区分不同的滚柱螺杆产品与标准版本。在这些和其他滚柱螺钉中，预加载以减少或消除齿隙是可能的，使用分裂螺母-在分裂螺母的横向切割使两个螺母为两半的精密间隔工作。双螺帽和超大滚轮是其他的抗侧隙选择。gydF4y2Ba

滚柱-螺杆执行机构的选择和注意事项gydF4y2Ba

包括伺服电机和驱动器的滚柱-螺杆执行机构，通常还包括反馈装置。多轨道增量运动;对于航空航天或钢铁厂的高温应用，有时会使用额定高温的解析器。但是，跟踪绝对位置的设备可能使归航程序和限制开关变得不必要;它们采用旋转编码器的形式，甚至是基于磁致伸缩操作的线性位置传感器。这些设备的反馈可以确保精度在万分之一英寸以内。输出信号通过HIPERFACE, SSI，模拟和CANopen，以及其他行业标准选项，以确保与执行器的电机控制器的兼容性。gydF4y2Ba

当内置在预先设计好的线性驱动器中，行星滚柱螺钉可以集成到一个全封闭的外壳中…通常是阳极氧化或粉末涂层铝。一些这样的壳体也可以借鉴液压缸的设计，并包括拉杆以提高强度。我们已经考虑致动器的设计，将电机绕组构建到致动器外壳(以诱导磁铁钉螺母的旋转)。gydF4y2Ba

相比之下，其他的行星滚柱-螺旋执行器采用预先设计好的外壳，没有马达。这让设计工程师可以选择最适合应用要求的电机，并在需要时轻松更换电机。来自创意运动控制的一个变种隔离安装的电机从侧面负载，以保护其子组件不过早磨损。gydF4y2Ba

许多制造商出售滚柱螺旋执行机构，让螺母旋转-更容易安装和校准。如果这样的执行机构在轴上不使用直线导轨或被移动负载的轴承，某种类型的反旋转机构是必要的。滚柱-螺杆执行机构内部的防旋转装置通常是较好的，因为它们的简单和维护设计紧凑。gydF4y2Ba

标准设计的预设计行星滚柱-螺杆执行机构的其他设计特点包括驱动端推力轴承和用于引导轴进入和退出执行机构机构的滑动衬套。密封(如o形环或弹性密封)或刮水器包裹轴端口，以防止污染物进入执行机构本体;润滑油是用油润滑的…一些终身润滑设计利用油填充来减少维护要求。gydF4y2Ba

许多全封闭滚柱-螺杆执行机构具有额定IP，适用于飞溅或冲洗条件，特别适用于食品和包装应用。在其他地方，坚固的执行机构抵抗污垢，油脂和金属碎片的侵入。gydF4y2Ba

行星滚柱螺丝在哪里有意义?gydF4y2Ba

滚柱螺钉的两个缺点包括成本更高(甚至比同等尺寸的滚珠螺钉高出100%)和不太普遍——这可能需要更多的努力寻找制造商，并保持较短的交货时间。gydF4y2Ba

即使如此，滚柱螺钉在机床和包装应用，以及焊接枪，注射成型设备和压力机中都很出色。传统上由液压驱动的轴(如在锯木厂和木材加工机械)是另一个使用滚柱螺钉的地方，因为即使在保持密集的大规模加工所需的动力的同时，液压流体的省略也可以防止最终产品的染色。其他滚柱螺杆应用包括那些温度变化大或高强度操作。gydF4y2Ba

---

了下:gydF4y2Ba线性运动技巧gydF4y2Ba，gydF4y2Ba编码器(旋转)+分解器gydF4y2Ba

---