Servomotoare cu șuruburi cu role: proiectare și aplicații

Dispozitivele de acționare electromecanice sunt disponibile în mai multe varietăți, cu mecanisme comune de acționareșuruburi de plumb, șuruburi cu bile și șuruburi cu role. Atunci când un proiectant sau utilizator dorește să treacă de la mișcarea hidraulică sau pneumatică la mișcarea electromecanică, dispozitivele de acționare cu șuruburi cu role sunt de obicei cea mai bună alegere. Acestea oferă caracteristici de performanță comparabile cu cele hidraulice (forță mare) și pneumatice (viteză mare), într-un sistem mai puțin complex.

A șurub cu roleînlocuiește bilele de recirculare cu role filetate.Piulița are un filet interior care se potrivește cu filetul șurubului. Rolele sunt dispuse într-o configurație planetară și ambele se rotesc pe axele lor și orbitează în jurul piuliței. Capetele rolelor sunt dințate pentru a se îmbina cu inele dințate la fiecare capăt al piuliței, asigurându-se că rolele rămân aliniate perfect, paralel cu axa șurubului. si nuca.

Un șurub cu role este un tip de antrenare cu șurub care înlocuiește bilele de recirculare cu role filetate. Capetele rolelor sunt dințate pentru a se îmbina cu inele angrenate la fiecare capăt al piuliței. Rolele se rotesc ambele pe axele lor și orbitează în jurul piuliței, într-o configurație planetară. (De aceea șuruburile cu role sunt denumite și șuruburi cu role planetare.)

Geometria unui șurub cu role oferă semnificativ mai multe puncte de contact decât sunt posibile cu așurub cu bile. Aceasta înseamnă că șuruburile cu role au de obicei capacități de încărcare dinamică și rigiditate mai mari decât șuruburile cu bile de dimensiuni similare. Și filetele fine (pasul) oferă un avantaj mecanic mai mare, ceea ce înseamnă că este necesar un cuplu de intrare mai mic pentru o anumită sarcină.

Avantajul cheie de design al șuruburilor cu role (de jos) față de șuruburile cu bile (sus) este capacitatea de a conține mai multe puncte de contact în același spațiu.

Deoarece rolele lor care poartă sarcina nu intră în contact între ele, șuruburile cu role se pot deplasa de obicei la viteze mai mari decât șuruburile cu bile, care trebuie să facă față forțelor și căldurii generate de ciocnirea bilelor între ele și cu capacele de recirculare.

Șuruburi cu role inversate

Designul inversat funcționează pe același principiu ca un șurub cu role standard, dar piulița este în esență întoarsă pe dos. De aici, termenul „șurub cu role inversate”. Aceasta înseamnă că rolele se rotesc în jurul șurubului (în loc de piuliță), iar șurubul este filetat doar în zona în care orbitează rolele. Prin urmare, piulița devine mecanismul care determină lungimea, deci este de obicei mult mai lungă decât piulița de pe un șurub cu role standard. Fie șurubul, fie piulița pot fi folosite pentru tija de împingere, dar majoritatea aplicațiilor de acționare folosesc șurubul în acest scop.

Fabricarea unui șurub cu role inversate prezintă provocarea de a crea filete interne foarte precise pentru piuliță pe o lungime relativ mare, ceea ce înseamnă că se utilizează o combinație de metode de prelucrare. Rezultatul este că filetele sunt mai moi și, prin urmare, cotele de sarcină ale șuruburilor cu role inversate sunt mai mici decât cele ale șuruburilor cu role standard. Dar șuruburile inversate au avantajul de a fi mult mai compacte.