《行星絲杠和滾柱絲桿的比較》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《行星絲杠和滾柱絲桿的比較(12頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
swiss
行星滾珠絲杠卓越性能 為了實(shí)現(xiàn)線(xiàn)性運(yùn)動(dòng),設(shè)計(jì)者有5 種基本的選擇,第2頁(yè)的表格概 括了每一種選擇的優(yōu)越性。行星 滾柱絲杠技術(shù)與EXLAR所有的電 動(dòng)推桿有一個(gè)共同點(diǎn),這里我們 首先對(duì)產(chǎn)品作一個(gè)簡(jiǎn)要的介紹。 行星滾柱絲杠是一種將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 轉(zhuǎn)換成線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)的機(jī)械裝置。與 梯形絲杠、滾珠絲杠的傳動(dòng)方式 有點(diǎn)相近,但不同點(diǎn)則是:行星 絲杠能夠在極其艱苦的工作環(huán)境 下承受重載上千個(gè)小時(shí),這樣就 使得行星絲杠成為要求連續(xù)工作 制應(yīng)川場(chǎng)合的理想選擇。
行星滾柱絲杠原理
行星滾柱絲杠的傳動(dòng)力的方式是 與眾不同的,在主螺紋絲杠周 圍,行星布置安裝了 6-8個(gè)螺紋滾 柱絲杠,這樣將電機(jī)的旋
2、轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 轉(zhuǎn)換為絲杠或螺母的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)o
行星滾柱絲杠與液壓缸/氣缸的 性能對(duì)比:
在那種需要較高承載力,或髙速 度的應(yīng)用場(chǎng)合中,比起液壓缸、 氣缸,行星絲杠電動(dòng)推桿就給客 戶(hù)提供了更加理想的一種選擇。
行星絲杠配置簡(jiǎn)單單一的控制系 統(tǒng),便帶來(lái)了無(wú)與倫比的優(yōu)越性 0并不需要諸如閥門(mén).泵.過(guò)濾 器、傳感器等復(fù)雜的配套系統(tǒng)。 EXLAR電動(dòng)推桿體積小,工作壽 命長(zhǎng),日常無(wú)需維護(hù),不存在液 壓缸的液體滲漏情況,噪音顯著 減小。
行星滾柱絲杠與滾珠絲杠的性能對(duì) 比:
負(fù)載與硬度:行星滾柱絲杠為受力多線(xiàn) 接觸,而滾珠絲杠為受力多點(diǎn)接觸。接 觸而的增加,行星滾柱絲杠的承載能力 和剛性
3、將大大提高。在實(shí)際的應(yīng)用中, 對(duì)于相同的負(fù)載,設(shè)計(jì)者選擇EXLAR電 動(dòng)缸將節(jié)約2/3的空間。
運(yùn)行壽命:通常線(xiàn)杠的壽命按照行程計(jì) 算,行星滾柱絲杠和滾珠絲杠壽命曲線(xiàn) 參照所附圖表,對(duì)于30mm直徑和5mm導(dǎo)
程的絲杠,在1噸的負(fù)載下,行星滾柱絲杠的壽命是滾珠絲杠的15倍多。
利川控制系 統(tǒng)對(duì)位置和 作用力大小 的柔性控 制,適用于 眾多的應(yīng)用 場(chǎng)合。
超高速度:普通的滾珠絲杠為了避免滾 珠之間相互碰撞,因而輸入速度不超過(guò) 2000rpm;而行星滾柱絲杠的行星絲杠 均布固怎在主絲杠的四周,故可以運(yùn)行 在5000rpm或更高的轉(zhuǎn)速下,最高速度 可至 2000mm/s.
4、
卓越特點(diǎn):
? 高傳動(dòng)效率
? 將度可為6um/300mm
? 高軸向承載力 ? 超長(zhǎng)工作壽命
? 可為無(wú)齒隙形式 ? 高剛度
高旋轉(zhuǎn)速度(RV,BRV) ? 大直徑小導(dǎo)程(RVR) 結(jié)構(gòu)原理分類(lèi):
RV系列
BRV系列
RV, BRV系列
RVR系列
主絲杠周禺滾柱有固立裝置;零部件中的絲杠為磨削加工,將度等級(jí)可至G1-G6:可輸入高轉(zhuǎn)速; 大導(dǎo)程,高直線(xiàn)運(yùn)行速度;低噪音。
主絲杠周鬧滾柱有固左裝置;零部
5、件中的絲杠為軋制加工, 大導(dǎo)程,高直線(xiàn)運(yùn)行速度;低噪音。
梢度等級(jí)可至G9:可輸入高轉(zhuǎn)速:
RVR系列 主絲杠周鬧滾柱沒(méi)有固左裝置,滾柱在旋轉(zhuǎn)時(shí)有循環(huán)系統(tǒng);零部件中的絲杠為磨削加工,精度等紡
可至G1-G6:適用于體積要求小,小導(dǎo)程,低速,高梢度場(chǎng)合;噪音中。
螺母形式
單螺母行星滾柱絲杠(ES)
單螺母最小的軸向間隙為0?01-0. 01mm,
可為圓柱螺母,單側(cè)法蘭螺母,中間法蘭螺母,非標(biāo)螺母。螺母兩側(cè)可增加防塵器
預(yù)緊螺母行星滾柱絲杠(EF)
預(yù)緊螺母的尺寸與單螺母相同,適用于零齒隙應(yīng)用,達(dá)到很高定位梢度。將兩個(gè)半螺母中間含墊丿; 并以一定的預(yù)緊力夾緊,達(dá)到抵消齒間隙的
6、作用。預(yù)緊力一般為額怎動(dòng)載的5亂
可為圓柱螺母,單側(cè)法蘭螺母,中間法蘭螺母,非標(biāo)螺母。螺母兩側(cè)可增加防塵器
雙螺母行星滾柱絲杠(ED)
雙螺母的預(yù)緊方式與預(yù)緊螺母行星滾柱絲杠相同,承載能力提高一倍,壽命大幅提高,同時(shí)零齒陽(yáng) 預(yù)緊力一?般為額怎動(dòng)載的5亂
可為圓柱螺母,單側(cè)法蘭螺母,中間法蘭螺母,非標(biāo)螺母。螺母兩側(cè)可增加防塵器
以上螺母的法蘭尺寸形式很多,詰ROLLVIS參照樣本第5頁(yè)
導(dǎo)程精度
誤差級(jí)別
導(dǎo)程誤差
G1
0. 006nnn/300mm
G2
0. 008mm/300mm
G3
0. 012mm/300mm
G4
0.016mm/300mm
G5
7、
0. 023mm/300mm
G9
0. 2mm/1000mm
當(dāng)絲杠行程加大時(shí),導(dǎo)程誤差將隨Z變大, 參考ROLLVIS樣本第10頁(yè)。
具體
有效行程
G1
G3
G5
(315
6
12
23
315-400
7
13
25
400-500
8
15
27
500-630
9
16
30
630-800
10
18
35
800-1000
11
21
40
1000-1250
13
24
46
1250-1600
15
29
54
1600-2000
65
8、
潤(rùn)滑維護(hù)
行星滾柱絲杠根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合,可以分為脂潤(rùn)滑(標(biāo)準(zhǔn)),汕潤(rùn)滑
脂潤(rùn)滑
使用軸承潤(rùn)滑脂KP (DIN51825, part 3),密度系數(shù)2,也可以應(yīng)用特殊的潤(rùn)滑方式針對(duì)特殊場(chǎng)合。 油潤(rùn)滑
可以使用高性能的齒輪汕帶EP添加劑。潤(rùn)滑汕的粘度與幺幺杠的旋轉(zhuǎn)速度,絲杠的直徑,滾柱的數(shù) 量,操作溫度等因素有關(guān)。也可以使用浸汕潤(rùn)滑,汕位至少超過(guò)最下而滾柱髙度。
型號(hào)標(biāo)注
I RV
9、
2 1
/ 3
0 5
1
R 3. | 60
00001
RV系列
BRV系列一
RVR系列
1二單螺母
2二預(yù)緊螺母
3二雙螺母
螺母形式
1=標(biāo)準(zhǔn)圓柱螺母
6二單側(cè)法蘭螺"
■心法蘭螺母
8二非標(biāo)螺母
0二無(wú)防塵器
1二兩個(gè)防塵器
絲杠直徑mm
導(dǎo)程mm
R二幺幺杠右旋
L二絲杠左旋
B二絲杠左/右旋
導(dǎo)程誤差
G1
G3
G5
G9
6位rollvis客戶(hù)識(shí)別號(hào)
對(duì)于行星滾柱絲杠的訂貨,經(jīng)過(guò)雙方仔細(xì)的技術(shù)效核后,確認(rèn)參數(shù)正確,同時(shí)附注行星絲杠外形 尺寸圖,
10、作為合同附件,大部分行星滾柱絲杠為非標(biāo)加工。
行星滾柱絲杠的計(jì)算公式介紹
平均轉(zhuǎn)速及平均載荷
% 平均速度miifl
nl> ?: nn 每時(shí)間段速度min'1
qp -qn 百分比時(shí)間段%
恒怎載荷的平均速度min-l
nm = nj x qj/100 + n? x qz/lOO + …
恒定速度的平均載荷N
Fm二(Fj x qj/100 + F23 x q2/100 +
Fm
平均載荷N
Fl,…,Fm 每時(shí)間段載荷N
變載荷/變速度的平均載荷N
3 3 1/3
Fm二((F] x qj/lOO x n£/nm)+
11、 F? x qg/lOO x 乜/尙 + …)
恒怎速度下速度時(shí)間線(xiàn)形變化的平均載荷N
Fm=(Fmin + 2 x Fmax )/3
預(yù)緊力計(jì)算
預(yù)緊螺母可以抵消軸向間隙和提髙絲杠螺母的剛性,為了優(yōu)化產(chǎn)品的效率和壽命,我們應(yīng)該選擇 合適的預(yù)緊力。由于每時(shí)間段的載荷在不斷的變化,因而所需的預(yù)緊力也在不斷的變化,如果對(duì) 每個(gè)時(shí)間段都需要零齒隙,預(yù)緊力應(yīng)該按照最大的載荷力計(jì)算:如果只是在某個(gè)時(shí)間段需要零齒 隙,則預(yù)緊力按照此時(shí)間段的載荷計(jì)算。
Fv 二 Fmax/2. 83 N 或=Fn/2. 83
如果不能確定最大載荷力,預(yù)緊螺母和雙螺母行星滾柱絲杠的預(yù)緊力可以按照額定動(dòng)載的概應(yīng)用。
12、
主動(dòng)側(cè)半螺母
從動(dòng)側(cè)半螺母
Fnv
(1) = Fv 4
-0. 65Fn 辻 Fn V 2. 83 Fv
Fnv (2)二
Fv - 0. 35Fn if Fn < 2. 83
Fnv
(1) = Fn
if Fn 鼻 2. 83 Fv
Fnv (2)二
0 if Fn 2. 83
Fv
預(yù)緊力N
Fmax
垠大載荷力N
Fnv
獨(dú)立負(fù)載和預(yù)緊力的合成負(fù)載Fma
計(jì)算預(yù)緊力的平均負(fù)載N
Fnv
<1)
主動(dòng)側(cè)半螺母的合成負(fù)載
Fnv(2)
從動(dòng)側(cè)半螺母的介成負(fù)載
壽命計(jì)算
Ln
修止壽命值
13、LIO
預(yù)期壽命值轉(zhuǎn)數(shù)
fr
可靠性系數(shù)
C
額定動(dòng)載值N
Lhn
修止壽命值工作小時(shí)衡量h Fm
平均負(fù)載(單螺母)N
Lh
預(yù)期壽命值工作小時(shí)衡量h Fma
計(jì)算預(yù)緊力的平均負(fù)載N
LhN
有效利用壽命工作小時(shí)h
有效利用系數(shù)
預(yù)期壽命值L10和預(yù)期壽命小時(shí)值Lh都是根據(jù)產(chǎn)品的可靠性為90飯時(shí)得到的數(shù)值,假如需要得到更 高的可靠度,則需要對(duì)理論壽命進(jìn)行修止。
Ln = LIO x fr
轉(zhuǎn)數(shù)
可靠性%
90
95
96
97
98
99
Lhn = Lh x fr
小時(shí)
fr
1
0. 62
0
14、. 53
0.44
0. 33
0.21
單螺母行星滾柱絲杠的預(yù)期壽命
Li。二(C / Fm )3 x 106 轉(zhuǎn) Lh = L10 / ( nm x 60)小時(shí)如果根據(jù)預(yù)期的壽命來(lái)選擇合適的額宦動(dòng)載,見(jiàn)下公式
C 二 Fm X (L10 / 106)1/3
有效利用系數(shù)塊二行星滾柱絲杠預(yù)期小時(shí)壽命S /機(jī)器設(shè)備的預(yù)期壽命Lkx
預(yù)緊螺母行星滾柱絲杠的預(yù)期壽命
我們需要首先計(jì)算每半個(gè)螺母的預(yù)期壽命L10⑴,Lio(2),也就是得分別計(jì)算每半個(gè)螺母每時(shí)間段載 荷和預(yù)緊載荷的合成載荷,再分別計(jì)算半螺母的平均應(yīng)荷。
LlO⑴=(C/ Fma⑴)3 x 106 轉(zhuǎn)
Lio
15、(2) =( C / 卩跪⑵)'X 10& 轉(zhuǎn)
-10/9 -10/9.-9/10
L10 一 ( L10(l) + So⑵ )
剛度計(jì)算
整個(gè)行星滾柱絲杠的剛度包含;螺母剛度Cm®絲杠剛度Csp,支撐軸承剛度q,結(jié)構(gòu)剛度5
螺母剛度Cme
一般情況螺母剛度大于絲杠剛度的3-5倍。
Cme=fm x 緯 x ' N/um
絲杠剛度Cs
Cs=164 x d°71 N/um
單螺母
預(yù)緊螺母
雙螺母
fm
0. 75
1
1.5
在速度為0的時(shí)候的允許軸向負(fù)載F®
4 9
Fknzul
16、=0. 8 x 101.6 x fkn x d0 /K KN
為安全性考慮,實(shí)際的軸向負(fù)載最好選擇為允許軸向載荷的50%
-E ::
fkn=O. 25
Fv
預(yù)緊力N
fm
修正系數(shù)
Fn
軸向負(fù)載N
1
絲杠自由長(zhǎng)度mm
Cme
螺母剛度N/um
do
幺幺杠直徑mm
Cs
絲杠剛度N/um
Fknzul
允許軸向負(fù)載KN
緯
剛度系數(shù)PT^/um
fkn
支撐軸承修正系數(shù)
臨界轉(zhuǎn)速
臨界轉(zhuǎn)速也為危險(xiǎn)轉(zhuǎn)速,是指絲杠在高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下產(chǎn)生共振時(shí)所達(dá)到的最髙轉(zhuǎn)速
RV系列:
RVR系列:
do x n W 140000
17、
d° x n W 32000
(d° x n W 70000另咨詢(xún))
絲杠的臨界轉(zhuǎn)速nkr=108 x 106 x d0 /I2
絲杠的工作轉(zhuǎn)速nkr2ul=0. 8 x nkr x f灶
(軸向負(fù)載為零)
fkr=0. 32
E
fkr=l. 0
nkrzul
fkr=l. 55
極限轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)
工作轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)
fkr=2. 24
支撐軸承的修正系數(shù)
驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩
恒速驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩血
空載驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩Mv二(Fv
外載荷所需驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩Mli =
18、 (P X i X F)/(2000 X 3. 14 X nJ Nm 外載荷所需驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩近2 = (P x i x F x n 2)/(2000 x 3. 14 ) Nm <假如ML2為負(fù)值,必須考慮電機(jī)配置制動(dòng)器)
導(dǎo)向滑臺(tái)軸承摩擦所需驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩Mr
址二 My + ML1< 2 + Mr X i
電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率Pm = Mm x nM /9. 55 Nm
x i x c)/ (2000 x 3. 14) Nm
(Lifting)
(lowering)
加速驅(qū)動(dòng)電機(jī)總轉(zhuǎn)矩Mwa
水平移動(dòng)負(fù)載慣量Jt二 Mt x ( P/(2 X 3. 14)) 2 x 1
19、0-6 kgm2
鋼材料絲杠旋轉(zhuǎn)慣量Jr二4. 8 x ( dl +d2) 4 x 1 x 10-11 kgm2
折算電機(jī)軸的總慣量J = JM + Ji + i2 (Jr + JT + J2) kgm2 電機(jī)轉(zhuǎn)速以=v x 6 x 104 /( P x i) min 1 加速驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩Mb = nM x J /(9. 55 X tB x n) Nm 加速驅(qū)動(dòng)電機(jī)總轉(zhuǎn)矩血玄=Mv + Mu + Mr x i + Mb Nn 總功率p“a = MMa X nM /9. 55 W
?
1
減速比:絲杠轉(zhuǎn)速/電機(jī)轉(zhuǎn)速
n
齒輪的傳動(dòng)效率
1
絲杠的長(zhǎng)度mm
Ql
提升時(shí)行星絲杠傳動(dòng)效率
dl
幺幺杠外徑mm
0. 71—0. 89
d2
幺幺杠內(nèi)徑mm
Q2
下降時(shí)行星絲杠傳動(dòng)效率
P
絲杠導(dǎo)程mm
0. 61???0?85
mT
負(fù)載的質(zhì)量kg
c
預(yù)緊時(shí)的摩擦系數(shù)0. 1-0. 19
JI
主驅(qū)動(dòng)齒輪慣彊kgm2 do 二(dl + d2) / 2
J2
從驅(qū)動(dòng)齒輪慣雖:kgm2