行星滚柱丝杠结构及优势是什么?

行星滚柱丝杠结构及优势是什么?

最佳答案 匿名用户编辑于2023/09/26 10:18

滚珠丝杠与行星滚柱丝杠结构类似,部分设备工艺通用。

滚珠丝杠由螺杆、螺母、钢球、预压片、反向器、防尘器组成。是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件,是将回转运动转化为直线运动,或将直线运动转化为回转运动的理想的产品,同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。由于具有很小的摩擦阻力,滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。

滚柱丝杠磨制精度和成本高,轧制精度和成本较低。根据中捷众创公司官网公众号,滚珠丝杠根据精度等级分为:轧制和研磨级丝杆,轧制丝杆的精度相对低一点,适用于精度要求不是很高的场合;而研磨级丝杆,精度比较高,适合精度要求高的场合。根据螺母中的滚珠循环方式,可以分为外循环、内循环、端盖式。端盖式是比较早期的结构,缺点比较明显,现在应用较少。

根据中捷众创公司官网公众号,滚珠丝杠选型包括:1、丝杆轴径2、导程3、精度4、预压等级。丝杠选型过程,首先根据应用场景选择合适的丝杠类型,确定精度等级和预压等级。然后根据负载的大小,确定滚珠丝杆的轴径。第三步根据负载需要的移动速度,确定导程,最后确定导程之后,再根据推力和导程的关系式,确定驱动电机要提供的转矩。

根据 HIWIN 上银,滚珠丝杆精度参数表示主要是 2 个,1.任意取有效螺纹300mm的最大幅度导程误差容许值。2.一般则是用丝杆螺纹长度内任取 300mm 的累积导程误差。

磨制滚柱丝杠精度高达到 P1 级,非常适合给高精度设备做定位部件。冷轧滚珠丝杠生产效率高,但精度低,总停留在 P7 级左右,只能在设备中做传动部件。根据创威达公司官网,轧制滚珠丝杆交货期快捷。研磨滚珠丝杆特点是加工精度高,交货期缓慢,同品牌相比较,比轧制丝杠单价高。

磨削滚珠丝杠是按照基准统一原则,以两端中心孔为加工工艺工序基准,通过热处理、车削、磨削等几十道工序逐一完成。冷轧滚珠丝杠是采用冷加工工艺模具制造,开模工艺自动化程度高,批量生产后成本低,效率高。

行星滚柱丝杠在承载、刚度、精度、小型化方面均优于滚珠丝杠。由于螺纹传动结构的存在,使得行星滚柱丝杠副具备以下优势。(1) 高承载能力、高刚度。安装空间相同时,滚珠丝杠副由于滚珠直径的限制,滚珠与丝杠滚道之间的啮合点数量远小于行星滚柱丝杠副中滚柱螺纹与丝杠螺纹间的啮合点数量,而啮合点数量增多会使得丝杠副承载能力变强。(2) 实现小导程精密传动。(3) 所需工作空间小。

行星滚柱丝杠具备多副、多体、多点优势,性能优于滚珠丝杠等一系列传动装置。相比于传统的滚珠丝杠传动,行星滚柱丝杠传动呈现多副(螺纹副和齿轮副)、多体(多个零件参与啮合传递运动和动力)、多点(螺纹副多点接触)的啮合特征,故在相同丝杠直径下,行星滚柱丝杠比滚珠丝杠的承载能力提高 6 倍,相同负载下节省 1/3 空间,寿命提高14 倍,工作环境温度范围提高2倍。采用行星滚柱丝杠作为传动机构的 EMA 与采用滚珠丝杠的EMA 相比,相同推力下重量减少 30%,相同重量下推力提升 50%。根据亿诚欧特官网,标准滚柱丝杠驱动可实现超过130吨力的动态负载能力(单驱动能力超过液压缸)。

参考报告

行星滚柱丝杠行业研究:“卡脖子”零件,高价值的必需品.pdf

行星滚柱丝杠行业研究:“卡脖子”零件,高价值的必需品。我们站在特斯拉角度,将Optimus人形机器人潜在零部件厂商分为以下几类:1)与特斯拉有长期合作关系,配合度高,原有合作领域相关产品可直接应用于人形机器人领域,优先选择;2)细分领域有头部公司,由于原有市场空间较小,且有一定技术壁垒,行业龙头未切入该细分领域,其他零部件厂商短期内较难实现大规模供应,但长期有竞争加剧趋势,如空心杯电机和无框力矩电机等领域;3)细分领域有龙头公司,原有市场空间较小,且技术上know-how壁垒较高,其他零部件厂商短期较难突破技术壁垒,中期较难实现大规模量产,这类厂商具有较强的不可替代性,...

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