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螺母旋转式滚珠丝杠方式和直接采用电动缸方式的分析对比

2015-07-15 12:58:30 网络 关键字: 螺母旋转式滚珠丝杠

 

原设备采用的是如图此种螺母旋转式滚珠丝杠、丝杠轴不固定、螺母固定的安装方式。

 上海办顺机电科技有限公司

  

 

采用的是Parker的ETB100电动缸。其从原理上来说相当于滚珠丝杠转动、螺母做直线运动这种最传统的丝杠螺母安装方式,从功能和外观上来说类似一个用伺服电机驱动的气缸。

如下图所示。

 上海办顺机电科技有限公司

 

 

下面用下表来对二个方案进行对比。

 

螺母旋转式滚珠丝杠

ETB100电动缸方案

评价

运动平滑性

运动平滑、流畅:螺母驱动,丝杠轴不旋转(只直线运动),无跳动现象。

运动平滑、流畅:可靠的线性轴承、前后丝杠支持轴承,防螺母反转装置,保证了运动的平滑可靠

理论上二者都可以实现平滑、流畅的运动,但前者受加工件精度限制,后者已经是批量生产的成熟产品,实际表现后者优先很多。

运动精度

采用精密加工件、精确安装、螺母预紧等办法可以提高整体运动精度

已经是成熟产品,其内部的丝杠、螺母系统经过精确设计,保证了运动精度

前者受加工件和安装影响,后者是一套成熟产品,精度更好

噪声

采用先进的螺母旋转式精密滚珠丝杠配合精密的机加工件和精确安装也可以使噪声很小。

已经是成熟产品,且内部密封,噪声很小

后者将丝杠和螺母啮合部分密封在电动缸体内,噪声肯定会更小些。

轴向刚性

采用优良的设计、优质元件可以使刚性较好。

已经是成熟产品,其内部的丝杠、螺母系统经过精确设计,保证了刚性

前者决定于设计和加工安装因素。后者是成熟产品。

小型化

螺母旋转式滚珠丝杠的螺母和支撑轴承为一体化结构,能实现既高精度又小型的设计

精密设计的成熟产品,体积小、重量轻

后者如同一个气缸一样的外观,体积、重量小很多。

安装维护

螺母、丝杠安装在一些支架上,安装并不是很困难。丝杠螺母和轴承需要定期保养,一般工厂都可以做到;大修后重新装配时需要用到一些测量工具,一般的大厂设备维护部门可以完成;丝杠头部的防尘可以用加伸缩式的保护套的办法来实现,简易而成本不高。

如同气缸一样的产品整体安装上去,非常方便。维护一般情况下不用拆修电动缸内部的结构,所以非常简单。密封等级达到IP65,电动缸很难进水进尘。但是为了保险起见,同时再在伸缩杆头部加伸缩式的保护套进行双重保护也是可以的。

后者将丝杠、螺母、轴承都密封在一个缸体里面了,安装维护自然简易得多。

技术先进性

上个世纪80、90年代的先进技术,其中的旋转螺母和支撑轴承为一体化结构,此种螺母为几个国际名牌(如THK)才能生产,所以目前其方案、元件都不过时

21世纪初产生的新产品电动缸,非常先进

 

成本

丝杠、螺母非常重要,都要采用国际名牌产品,成本不低。

Parker的电动缸价格非常高。加工件方面因为结构简单能省点成本,但综合来说还是要高很多。

电动缸成本更高。

综合评价

传统方案,优良的设计加精密元件、精密机加工价,一切中规中矩,无懈可击。

高端方案,体现现代设计的模块化设计理念,将可靠性大大提高,代价是成本也提高了。

档次不同,前者中端、后者高端。

 

 


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