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技術(shù)資料

我們目前比較常見的電動(dòng)缸，一般為如下圖所示的結(jié)構(gòu)，伺服電機(jī)通過機(jī)械傳動(dòng)裝置（如齒輪、同步帶或聯(lián)軸器）驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，絲杠與滑塊間排列分布著滾珠，沿著絲杠螺紋槽滾動(dòng)并帶動(dòng)滑塊完成直線運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)推桿的推拉動(dòng)作。

上述的電動(dòng)缸結(jié)構(gòu)雖然已經(jīng)比較成熟，但是在面對(duì)更苛刻的運(yùn)控挑戰(zhàn)時(shí)，依然是捉襟見肘的。比如：
伺服的高動(dòng)態(tài)響應(yīng)和精確位置控制
可與液壓執(zhí)行器相抗衡的超長使用壽命
與液壓執(zhí)行器相抗衡的極高的功率密度
寬泛的推力范圍和更長的行程（如：可超過2米）
小體積、低重量
抗沖擊能力
超寬的工作溫度范圍
低噪音和振動(dòng)

為了解決這些難題，一些直線運(yùn)控產(chǎn)品廠家在其產(chǎn)品中運(yùn)用了一些特別的技術(shù)，來幫助設(shè)備用戶在這些方面提升直線運(yùn)動(dòng)應(yīng)用的體驗(yàn)。今天為大家介紹的就是在一種在某些電動(dòng)缸產(chǎn)品中應(yīng)用的特殊的絲杠傳動(dòng)技術(shù)－行星滾柱絲杠。
采用了行星滾柱絲杠的電動(dòng)缸，在性能上有什么不同呢？

1.超長壽命
當(dāng)絲杠旋轉(zhuǎn)并在推桿上產(chǎn)生推（拉）力時(shí)，作用力在滾珠絲杠上的力是施加在各個(gè)滾珠球面上的一個(gè)點(diǎn)的。而這個(gè)力在滾柱絲杠上則是施加在螺紋面上的。在同樣的體積空間內(nèi)，滾柱絲杠的受力承載面積是滾珠絲杠的15倍以上的受力承載面積比較。因此，相對(duì)于同規(guī)格滾珠絲杠，滾柱絲杠可以提供15倍以上的使用壽。

很明顯，兩種不同的絲杠技術(shù)難度差異是極大的。

滾珠絲杠
鋼球（滾珠軸承）非常容易獲得且價(jià)格便宜
滾珠可以彌補(bǔ)滾道加工的誤差，使其平均每顆珠子可以平均承載，設(shè)計(jì)和制造難度相對(duì)較低

滾柱絲杠
設(shè)計(jì)困難，需要通過精密的數(shù)學(xué)計(jì)算其螺紋形式，使其避免相互間的滑動(dòng)；
需要超高精度的加工工藝，以保證所有的螺紋接觸點(diǎn)都能平均受力；
需要昂貴的加工設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)豐富的技師；

所以目前只有少數(shù)的廠家能夠提供滾柱絲杠的電動(dòng)缸，而且其硬件價(jià)格也是較高的。其價(jià)值就在于上面所說的：
相對(duì)于同規(guī)格滾珠絲杠，15倍以上的使用壽命；
抗沖擊能力強(qiáng)；
易于拆裝；
最高轉(zhuǎn)速可達(dá)6000 rpm；
運(yùn)行安靜；

除此以外，如果將行星滾柱絲杠做“反置式” 設(shè)計(jì)，在圓柱套筒上加工內(nèi)螺紋，套筒的旋轉(zhuǎn)就可以讓行星滾柱組在套筒內(nèi)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。利用這樣的傳動(dòng)原理，就可以將伺服電機(jī)和機(jī)械電動(dòng)缸體集成在一起，做成體積更加緊湊的集成式電動(dòng)缸。