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25
June

電動缸的分類及介紹


一、按照電機安裝結構分類


(1)直線式電動缸,電機和絲杠安裝在同…直線上,直線式電動缸減少中間環(huán)節(jié)的慣量和間隙,結構簡單,安裝容易。


(2)折返式電動缸,電機和絲杠不在同一直線上,且電機和絲杠安裝軸線互相平行,折返式電缸總體長度較短。


(3)垂直式電動缸,電機和絲杠安裝軸線互相垂直,垂直式電動缸一般采用蝸輪蝸桿作為減速裝置,其總長較短,在安裝空間小的場合比較適合,可以實現(xiàn)大減速比,小驅(qū)動功率,大推力。


二、按照螺旋傳動機構的類型分類


(1)梯型絲杠電動缸,該電動缸螺旋副采用梯形絲杠滑動螺旋副,由于其具有傳動摩擦阻力大、傳遞效率低等缺點,在小載荷高速電動缸中使用較少,但因其具有一定的自鎖能力,在具有特定要求自鎖應用的場合場合采用;


(2)滾珠絲杠電動缸,滾珠絲杠是目前電動缸最常用的傳動元件之一,由滾珠在滾珠絲杠副的絲杠軸與絲杠螺母之間的滾道中做滾動運動,在扣同條件滾動摩擦比滑動摩擦接觸表面摩擦因素要小很多,所以采用滾珠絲杠的電動缸能得到較高的運動效率同時兼具高精度、可逆性;


(2)行星滾柱絲杠電動缸,該電動缸螺旋副采用行星滾柱絲杠,絲杠可視為太陽輪,滾柱視為行星輪,滾柱兩邊的齒輪可保證滾柱與絲杠、螺母間嚙合傳動的同步性和在端截面上純滾動,其承載能力大、傳動精度高、效率高,但目前由于相關設計技術以及加工工藝和設備的限制,使用范圍較少。行星滾柱絲杠與滾珠絲杠的優(yōu)勢在于能夠提供高于滾珠絲杠的額定動載和靜載,螺紋滾柱替代滾珠將使負載通過眾多接觸線迅速釋放,從而能有更高的抗沖擊能力。行星滾柱絲杠與滾珠絲杠都適用于赫茲定律由赫茲壓力定律,可以得出:行星滾柱絲杠能承受的靜載為滾珠絲杠的3倍,壽命為滾珠絲杠的15倍。且具有承載能力大、可靠性較高、適應環(huán)境強、隱形能力強、噪聲較低等優(yōu)點。


三、按照電機類型分類


(1)直流伺服電動缸:采用直流伺服電機作為動力的電動缸機構。直流伺服電機引入了機械換向裝置,結構復雜、成本高,且限制了電機的容量和運動速度。電動機的電樞在轉(zhuǎn)子上,使得電動機效率低,散熱差。直流伺服電機的運用的是電磁力定律工作原理。與電磁轉(zhuǎn)矩相關的是互相獨立的兩個變量主磁通與電樞電流,它們分別控制勵磁電流與電樞電流,可方便地進行轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速控制。


(2)交流伺服電動缸系統(tǒng)


針對直流電動缸的缺陷,把電驅(qū)繞組裝在定子、轉(zhuǎn)子為永磁部分,由轉(zhuǎn)子軸上的編碼器測出磁極位置,就構成了永磁無刷電動機,采用矢量控制方法,使交流伺服系統(tǒng)具有良好的伺服特性。其寬調(diào)速范圍、高穩(wěn)速精度、快速動態(tài)響應等良好的技術性能,使其動、靜態(tài)特性己完全可與直流伺服系統(tǒng)相媲美。同時可實現(xiàn)弱磁高速控制,拓寬了系統(tǒng)的調(diào)速范圍,適應了高性能伺服驅(qū)動的要求。


(3)步進伺服電動缸:


步進伺服系統(tǒng)的結構簡單,符合系統(tǒng)數(shù)字化發(fā)展需要,但精度差、能耗高、速度低,且其功率越大移動速度越低。特別是步進伺服易于失步,使其主要用于速度與精度要求不高的經(jīng)濟型數(shù)控機床及舊設備改造。


四、按照推力套筒的組合形式分類


(1)單級電動缸,單機電動缸執(zhí)行部分由一級活塞桿組成;


(2)多級電動缸,多級電動缸的運動執(zhí)行部分由多級活塞桿機構串聯(lián)組成。目前,多級電動缸主要有空心絲杠型,滑輪型等。本文的研究范疇屬于多級絲杠傳動型,多級絲杠的傳動為并聯(lián)型組成方式,其傳輸過程為各級絲杠副并聯(lián),各級絲杠與其軸承、鍵等運動副串聯(lián)形式。


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