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具備出色承載能力的智能執(zhí)行器:采用創(chuàng)新絲杠傳動技術(shù)的機電一體化直線執(zhí)行器

2015/4/7 13:00:00 次瀏覽 分類:新聞資訊

舍弗勒推出了采用全新設(shè)計理念和工作原理的絲杠傳動器,從而擴大了公司絲杠產(chǎn)品的種類范圍。這一產(chǎn)品同時具備較高的承載能力和功率密度。憑借所謂的“行星絲杠傳動”(PWG)的主要技術(shù)特性,舍弗勒公司完美地拓展了產(chǎn)品范圍,其中包括:滾珠絲杠傳動(KGT)和滾柱絲杠傳動(RGT)裝置。PWG的較高功率密度意味著它也可以代替液壓驅(qū)動器。舍弗勒可為客戶提供各式各類的絲杠傳動器,在速度、精度和承載能力方面,皆可提供適用于各種工況的完美解決方案。行星絲杠傳動為“智能執(zhí)行器”的開發(fā)奠定了技術(shù)基礎(chǔ),智能執(zhí)行器即:既有極高工作效率,又有極小設(shè)計空間的機電一體化直線驅(qū)動器。

滾珠絲杠傳動和滾柱絲杠傳動技術(shù)都已在傳動市場上廣泛推廣。而滾珠絲杠傳動的主要優(yōu)點包括:大螺距,低摩擦運行下的高動態(tài)載荷,以及高的定位和重復(fù)定位精度。但是,由于幾何精度限制,無法實現(xiàn)絲杠小螺距運行。相比之下,滾柱絲杠傳動技術(shù)在大約10毫米的絲桿螺距下,可以實現(xiàn)更高的承載性能和更高的定位精度。

目前,市場上缺少的第三種設(shè)計方案是:可在小于5毫米的小絲桿螺距上支持更高載荷的設(shè)計方案。為滿足這一類型工況的需求,舍弗勒已開發(fā)了行星滾柱絲杠(PWG):該設(shè)計方案中,行星齒輪配有v形平行槽,可以上下翻滾絲桿。兩件式螺桿傳動螺母使這些行星齒輪和行星螺桿傳動裝置旋轉(zhuǎn),傳動螺母的端部帶有凹槽,與行星齒輪嚙合。更多的滾動接觸面意味著PWG與其他兩種設(shè)計相比,具備了更高的承載能力和剛性。同時,由于內(nèi)部載荷分布均勻,以及絲桿螺紋側(cè)面和行星齒輪槽鼓形側(cè)面的進一步契合,從而維持了很低的摩擦水平。當選擇準確的行星齒輪槽徑時,可以實現(xiàn)0.75至5毫米的整體螺距。

這一設(shè)計方案的特殊功能包括其本身的制造過程:該絲桿和行星齒輪所采用成型法制造,從而提高了材料壓縮率,實現(xiàn)了 金屬流,使強度大化。因此,這一設(shè)計方案相對于傳統(tǒng)的技術(shù),使載荷等級進一步提升了15%。該制造方法還可以將制造成本降低至傳統(tǒng)滾珠絲杠的制造成本標準。在兩半絲杠螺母之間加入間隔墊圈的做法,可以輕松地縮小間隙,預(yù)加載荷。

減少設(shè)計空間,提高功率密度,節(jié)約成本

對于要求極高承載能力和極小螺距的工況,PWG可以彌補直徑范圍在5毫米至大約30毫米之間的滾珠絲杠傳動和滾柱絲杠傳動之間的差距。例如,PWG在0.75毫米的螺距下,可以在僅40 N.cm的力下產(chǎn)生200N的軸向力。因此,可以與小型馬達一起來實現(xiàn)極高的軸向推力。舍弗勒公司的行星滾柱絲杠(PWG)從而實現(xiàn)了以高功率密度,長使用壽命,低維護費用的電機驅(qū)動執(zhí)行器,同時也可以降低電機成本。在絲桿螺母外徑上,使用一個花鍵連接,可以輕松地集成該電動傳動裝置。

這一技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到一些行業(yè)和項目上,如太陽能發(fā)電領(lǐng)域的鏡面跟蹤系統(tǒng),風(fēng)電行業(yè)的變槳系統(tǒng),機械工程行業(yè)的鈑金送料設(shè)備,板材折彎機,注塑成型設(shè)備的鎖緊油缸,鉚接和切割設(shè)備,以及粘合劑計量系統(tǒng)中。目前,PWG技術(shù)已經(jīng)在汽車行業(yè)中的離合器執(zhí)行器上使用。

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