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外部驅動式、貫通軸式和固定軸式直線步進電機的選用

瀏覽次數:196       日期:2018-06-05
        一般來說,完成精確線性定位的一個常用辦法是將電機(旋轉運動)和滑動絲桿副配對制成一套線性定位體系。根據該線性執行機構,可構建許多與之相關的不同結構。這兒咱們將評論幾種不同的辦法,通過滑動絲桿副和步進電機創建線性執行機構。步進電機是運動操控運用中的常用選項,由于操作正確的話,它是不需求方位反應就能夠完成精確定位的經濟解決計劃。
  直線步進電機有三種常用類型,分別是外部驅動式、貫穿軸式和固定軸式。

 
直線步進電機
 
  一,外部驅動式直線步進電機
  該結構最簡略的辦法是將絲桿副直接作為電機軸。螺桿上的螺母有必要約束旋轉以完成直線運動,該類型直線步進電機一般被稱為外部驅動式。
  行程是一個重要考慮要素,在60~500mm行程的線性滑動體系中一般挑選外部驅動式電機。這種情況下,線性滑塊和螺母銜接以避免螺母旋轉,一起支撐負載,保證螺母不受潛在的側向力影響。常用的導軌有線性滑動導軌和滾珠導軌兩種,下圖展現了不同類型的導軌結構
  長絲桿的確會帶來一些危險,最大的危險是在行程中的某些方位執行器和絲桿會發生共振,這不會影響功用但會導致明顯的噪音。在某些極點情況下,噪音或振蕩大到使電機失步然后導致方位偏差。選用細分,設置加減速等驅動技能可下降噪音,一起在規劃上選用螺桿端部加軸承支撐的計劃也有助于下降噪音。
  電機和負載的設備也需求要點關注。假如電機用于驅動線性模組,將電機設備于模組的一側不只要利于接線方便以及螺母和滑塊在導軌上往復運動,并且也利于渠道高度的最小化。假如選用貫穿式結構,則需求考慮電機的寬度是否能夠接受,導軌的滑塊高度是否會太高,由于現代工業的規劃一直在尋求尺度微型化的理念.
  二,貫穿軸直線步進電機 
  將螺母內置與電機中,絲桿可穿過電機作線性運動。該規劃中絲桿需約束滾動以發生線性運動。
  貫穿軸(絲桿貫穿)電機一般的運用行程是30-200mm,比照外部驅動軸式電機,貫穿軸電機的優勢是答應更大的設備同軸度差錯。線性模組的絲桿和螺母假如與導軌平行度欠好,會導致體系問題發生,雖然螺母答應必定徑向空隙,但關于整個模組來說,是不行的;貫穿軸式電機的螺母徑向空隙能夠答應絲桿的傾斜度1゜以內,能夠忍受更大的體系差錯。
  另一個只要貫穿軸電機能完成的運用是將電機作為滑動部件,與導軌滑塊銜接,絲桿兩頭固定。該運用的一個長處是絲桿不做旋轉滾動,因而沒有臨界速度的約束;第二個長處是在同一根絲桿上可設備多個電機,電機不能相互“通過”,可是其運動是相互獨立的。
  如上文所指貫穿軸式電機的優勢是答應體系有必定的設備不同心,但它不只僅適用于設備差錯稍大的運用,一起也適用于比如活塞泵這樣的精確定位和設備的運用。螺桿自定心的規劃可使其隨導向習慣不同心的設備,也能夠避免對活塞密封件發生側向力
  三,固定軸直線步進電機 
  在一些無法供給螺母或螺桿防轉的機械設備的運用場合,可選用第三種類型的電機。這種類型與貫穿軸式電機一樣螺母內置于機身,螺桿軸與花鍵軸銜接,花鍵和電機前端的花鍵套合作避免滾動,然后完成電機的線性運動。該類型電機被稱為固定軸式電機。
  在短行程要求的運用,例如小于50mm,且無法供給止轉設備的場合可主張運用固定軸式電機。該類型電機的優勢是結構緊湊無需止轉的機械設備,電機前端的花鍵套是模具制造,不能夠接受大的側向力,規劃功用主要是約束螺桿相關于電機的滾動效果。關于需求接受側向負載的場合可用滾珠花鍵的規劃,由于花鍵套的循環滾珠規劃可增加固定軸式電機的側向受載能力。
  固定軸式電機一般將電機機身設備固定,電機出軸直接推進負載(負載不與軸固定);當負載和電機軸固定銜接時,需注意整個體系是否有過定位的可能。
  直線步進電可增加不同的選項,但有些選項是僅某一種或幾種電機可選。旋轉編碼器一般用于反應電機是否移動了給定量,可適配與一切類型的混合式直線步進電機。
 
直線步進電機
 
  在一些不完全需求編碼器,只需求保證電機每次在已知方位開端運動的運用場合,能夠裝備原點方位開關。開關能夠是觸摸式(機械式開關)或者非觸摸式(近零開關)。方位開關可直接設備在固定軸式電機的后端,由于電機的行程是已知且可控的;其他類型的電機傳感器則需設備在體系的其他零件上。
  絲桿副傳動的高效率的原因之一是絲桿和螺母間存在空隙,可是這也導致在換向時會有方位差錯,為下降該差錯可在外部驅動式電機上選用消空隙螺母。有許多類型的消空隙螺母可供挑選,可根據詳細運用時的要害目標進行選用。貫穿軸式電機和固定軸式電機只要簡略的壓縮彈簧式消隙螺母可選,可設備的電機的任一端。
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