分析絲桿受力:Tr14×3的梯形螺桿,外徑D=14,導程P=3,梯形絲桿傳動存在很大的摩擦損耗(滾珠絲桿傳動這種損耗很小),一般取n=40%作為有效輸出。
1、由旋轉運動轉化為直線運動的扭矩T和推力F關系為(不計損耗,不計加速):T=F×P/(2×Pi)=F×P/(2×3.14);
2、如果計入啟動或停止時的加速度,假設啟動加速度a為0.1G(即0.1×9.8=0.98),那么啟動時附加的力F2=m×a (m為物體重量,a為啟動加速度),F2產生的扭矩T2×40%=F2×P/(2×3.14)=m×a×P/(2×3.14)=0.0468N.m,T2=0.0468/40%=0.117N.m
3、計入損耗時T×40%=F×P/(2×Pi)=F×P/(2×3.14)=100×9.8×3×0.001/(2×3.14)=0.468 N.m,得T=0.468/40%=1.17 N.m。
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由于滾珠絲杠(滾珠螺桿)螺桿軸及螺帽均是點接觸之滾動運動,所以其效率可高達90%以上,因此其傳動扭矩僅只有傳統導螺桿的1/3,滾珠螺桿的機械效率遠高于傳統導螺桿。
滾珠絲杠在牙型表面采以超精密加工,以降低珠槽與滾珠間的接觸摩擦,又滾珠與珠槽間為點接觸之滾動運動,有低摩擦力及高運轉效率的優點,故可降低馬達驅動力要求,進而降低成本,以測試儀器并依循標準測試步驟以確保滾珠螺桿的效率。
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采用電動絲桿作為執行機構不僅可減少采用氣動和液壓所需的氣/液源裝置和輔助設備,也可減少執行機構的重量,采用電動絲桿執行機構,在改變控制開度時,需要供電,在達到所需開度時就可不再供電。
從節能看,電動推桿執行機構比氣動執行機構有明顯節能優點,適用于遠距離操縱而廣泛用于電力、化工、冶金、礦山、輕工、交通、船舶等部門的風門、閥門、閘門等機構的啟閉、物料裝卸、流量控制等,現已被越來越多的部門肯它來代替機構手、液墳閥、減速傳動機構的自動裝置。
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