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直线模组、线性模组、直驱电机

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直线电机与丝杆传动的性能区别分析

信息来源:本站 | 发布日期: 2019-2-18 | 浏览量:477

滚珠丝杠是工具机和精密机械上最常使用的传动元件,其主要功能是将旋转运动转换成线性运动,或将扭矩转换成轴向反复作用力,同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。滚珠丝杠发展至今,已经广泛应用到各产业机械的定位精度控制上如精密机床、产业机械、电子机械、输送机械等。

直线电机又称为线性马达,是各个领域之中的制造企业常用的一种机械设备.将其安装在生产设备上就能够为企业的生产线提供高速的自动线性运动,从而可以有效提高企业的产能。

直线电机的特点在于直接产生直线运动,而滚动丝杠,旋转电动机间接产生直线运动。

我们就两者的主要特性做一些比较:

1、速度

在速度方面直线电机具有相当大的优势。直线电机的速度为420m/min;加速度为10g。滚珠丝杠的速度为120 m/min;加速度为1.5g。从速度和加速度的对比上直线电机具有相当大的优势,而且直线电机在成功解决发热问题后速度还会进一步提高,而“旋转伺服电机+滚珠丝杠”在速度上却受到了较多限制很难再有所提高。从动态响应来讲直线电机因运动惯量和间隙以及机构复杂性等问题而占有绝对优势。

在速度控制方面,直线电机响应更快,调速范围更宽,达1:10000,可以在启动瞬间达到最高转速,而且在高速运行时能迅速停止。

2、精度

精度方面直线电机因传动机构简单减少了插补滞后的问题,定位精度、重现精度和绝对精度通过位置检测反馈控制都会较“旋转伺服电机+滚珠丝杠”高,且容易实现。

直线电机定位精度可达0.1μm。“旋转伺服电机+滚珠丝杠”的精度最高为2~5μm,

3、能耗

“旋转伺服电机+滚珠丝杠”属于节能增力型传动部件。在提供相同转矩时,直线电机消耗的能源约比“旋转伺服电机+滚珠丝杠”多一倍以上。而且直线电机的可靠性受控制系统稳定性的影响,且对周边环境有较大影响,因此必须采取有效的隔磁和防护措施以隔断磁场对滚动导轨的影响和对铣屑磁尘的吸附。

4、噪音

直线电机噪音小,因为直线电机不存在离心力的约束,运动时无机械接触,也就无摩擦和噪声。传动零部件没有磨损,可大大减小机械损耗,避免拖缆、钢索、齿轮与皮带轮等所造成的噪声,从而提高整体效率;

滚珠丝杠经过长时间的使用,滚珠表面出现了剥落,或者是切削受力面的滚珠丝杆轴出现问题,间接影响了滚珠的运行轨道,造成了螺母和轴之间相互的摩擦造成了振动,以致发出的噪音过大;

5、行程直线电机有效行程无限制;

滚珠丝杆的螺母运转到有效行程之后,依然是可以进行适当的旋转,但是正常情况下,是不能旋转过度的,不然就会伤害到滚珠丝杆,导致滚珠颗粒和螺母的大量脱落,因而,一般是不建议运转的时候过量前进的。

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