Actuatoare cu șuruburi cu role: proiectare și aplicații

Actuatoarele electromecanice vin în multe soiuri, mecanismele comune de acționare fiindȘuruburi de plumb, șuruburi cu bilă și șuruburi cu role. Atunci când un designer sau un utilizator dorește să treacă de la hidraulică sau pneumatică la mișcare electromecanică, actuatoarele cu șuruburi cu role sunt de obicei cea mai bună alegere. Acestea oferă caracteristici de performanță comparabile cu hidraulica (forță înaltă) și pneumatică (viteză mare), într -un sistem mai puțin complex.

A șurub cu roleÎnlocuiește bile de recirculare cu role filetate. Piulița are un fir intern care se potrivește cu firul șurubului. Rolele sunt aranjate într -un Configurația planetară și ambele se învârt pe axele lor, cât și orbita în jurul piuliței. Capetele rolelor sunt dințate pentru a plasa cu inele trecute la fiecare capăt al piuliței, asigurându -se că rolele rămân în aliniere perfectă, paralel cu axa șurubului și piuliței.

Un șurub cu role este un tip de șurub care înlocuiește bilele de recirculare cu role filetate. Capetele rolelor sunt dințate pentru a plasa cu inele trecute la fiecare capăt al piuliței. Rolele se învârt atât pe axele lor, cât și pe orbită în jurul piuliței, într -o configurație planetară. (Acesta este motivul pentru care șuruburile cu role sunt, de asemenea, denumite șuruburi cu role planetare.)

Geometria unui șurub cu role oferă în mod semnificativ mai multe puncte de contact decât sunt posibile cu unȘurub cu bilă. Aceasta înseamnă că șuruburile cu role au de obicei capacități de încărcare dinamice mai mari și rigiditate decât șuruburile cu bilă de dimensiuni similare. Iar firele fine (pas) oferă un avantaj mecanic mai mare, ceea ce înseamnă că este necesar un cuplu de intrare mai puțin pentru o sarcină dată.

Avantajul cheie al proiectării șuruburilor cu role (partea de jos) pe șuruburile cu bilă (partea de sus) este capacitatea de a conține mai multe puncte de contact în același spațiu.

Deoarece rolele lor de încărcare nu se contactează între ele, șuruburile cu role pot călători de obicei cu viteze mai mari decât șuruburile cu bilă, care trebuie să se ocupe de forțele și căldura generată de bilele care se ciocnesc între ele și cu capacele de la capătul de recirculare.

Șuruburi cu role inversate

Designul inversat funcționează pe același principiu ca un șurub cu role standard, dar piulița este în esență transformată în interior. Prin urmare, termenul „șurub cu role inversat”. Aceasta înseamnă că rolele se rotesc în jurul șurubului (în loc de piuliță), iar șurubul este filetat doar în zona în care orbitele rolele. Prin urmare, piulița devine mecanismul de determinare a lungimii, deci este de obicei mult mai lung decât piulița de pe un șurub cu role standard. Fie șurubul sau piulița pot fi utilizate pentru tija de împingere, dar majoritatea aplicațiilor de actuator folosesc șurubul în acest scop.

Fabricarea unui șurub cu role inversat prezintă provocarea de a crea fire interne foarte precise pentru piuliță pe o lungime relativ lungă, ceea ce înseamnă că se folosește o combinație de metode de prelucrare. Rezultatul este că firele sunt mai moi și, prin urmare, evaluările de încărcare ale șuruburilor cu role inversate sunt mai mici decât pentru șuruburile cu role standard. Dar șuruburile inversate au beneficiul de a fi mult mai compact.