直线模组线性运动、物理和逻辑 - 规划线性运动体系时的常见疏忽

　　俗话说“质量在于细节。尽管您的线性运动运用程序看起来很简单，但重视或许导致意外问题的区域对错常有利的。以下是承认步进电机直线执行机构尺度时需求考虑的几个重要要素。从长远来看，这些要素能够节约作业、金钱和时刻。

　　核算移动施加负载所需的扭矩是正确承认电机尺度以驱动螺杆或滚珠丝杠组件的规范程序。运用螺杆时，导程和功率将明显影响所需的扭矩。因而，您或许会发现自己在平衡力(由于螺纹的机械优势，导程越细，导程越高)和线速度(螺杆每转行进更简单完结)。

　　尽管这个扭矩核算是一个重要的数字，它会占用体系的大部分扭矩预算，但其他要素也会增加扭矩需求。惯性、加快度、未对准、密封、温度和体系中的低功率都会影响全体扭矩值。因而，用于致动器的步进电机的尺度一般设置为所需扭矩的2倍，以供给额外的空隙来驱动螺杆或滚珠丝杠。假如不考虑额外的扭矩，或许会丢失步数，这或许会在体系中引进空转或不精确。尽管编码器能够用来闭环，可是会增加本钱，在规划中会占用额外的空间。

　　除了本钱和空间之外，挑选具有更大扭矩缓冲或安全系数的电机或许导致步进致动器运用更大的电机或更长的电机(双叠层)。在查看运用时，请考虑所需的运动和体系中致动器的功用。例如，许多规划依据负载和速度。

　　在夹爪组件或吸头弹出的情况下，负载或许仅出现在夹紧或推进时的行程结尾。这一般以低得多的速度完结。不然速度高的时分负载会小许多。在本例中，您不用为两个设置电机尺度。它能够依据典型用处调整巨细，来发生更多的力。

　　超速也是加快的名贵东西。需求更大的扭矩使轴高速(惯性)旋转，赶快到达线速度(速度)。加快电机(这样更平稳，到达速度需求更长时刻，有助于避免电机失速。

　　温度常常被疏忽，由于它或许导致线性致动器的功能问题。比方低温会形成额外的阻力(摩擦力)和步进电机执行机构的失步。咱们常常与工程师协作规划-30摄氏度的温度规范，有时乃至低至-50C。重要的是要考虑温度是否归于制冷条件，即资料有必要能接受气候并不一定在这个低温下发挥作用，或许运用要求电机在这些冰冷条件下接连牢靠运转。在这两种情况下，有多种资料可供挑选，但它们或许因运用而异。与直线执行机构各部件能否接受低温平等重要的是，配套部件的导热系数差异也是挑选的要害要素。因而，咱们主张运用工程师协作处理温度问题。咱们的专家帮助您设置额外的空隙，使低温下不会发生粘连，并帮忙资料挑选，使合作部件具有类似的热系数，然后答应它们以相同的速率胀大和缩短。

　　整个部件或机器的分量也是一个常常被忽视的要素。许多减轻分量的处理方案以代替资料的方法存在于航空航天、军事、包装和运送工业中。

　　铝螺杆在轻型运用中很受欢迎，尽管它们或许缺少强度和刚性。铝约为不锈钢丝杠分量的1/3，可明显减轻直线执行机构组件和整个体系的分量33，354，尤其是需求大丝杠时。钛是另一种可行的资料挑选，具有减轻钢铝分量的强度，但价格较高。当需求坚持强度且本钱是一个要素时，合金钢和不锈钢丝杠能够镂空。它们在中心钻孔，以明显减轻分量。

　　铝螺钉是磁共振成像(MRI)运用或其他需求非磁性或非铁金属螺钉的运用的挑选。尽管300系列不锈钢被认为是无磁性的，但由于加工硬化，它在加工进程中会发生细微的磁性。热处理进程能够进一步下降磁性水平。在这些环境中，由青铜和钛制成的丝杠也是潜在的挑选。

　　不要主动扫除自定义螺母规划，由于它能够为运用程序供给价值。例如，定制螺母能够规划成消除体系拼装期间的装置复杂性和对准问题。成型的零件也有附加值。这或许需求一次性NRE(非常常性项目)费用，但也将导致的全体单价。假如不能以经济有用的方法成型，成型大多数螺母尺度的毛坯并进行二次操作是另一种定制选项。

　　规划塑料螺母时，请考虑机械、热或其他要害功能特征是否可用于棒材、坯料、成型颗粒或两者。在许多情况下，模制螺母是有意义的，而且或许更可行。成型螺母时，主张遵从实践。比方零件形状不对称，壁厚，壁厚不均都会形成成型问题。咱们还主张取芯，以削减下沉和尺度不稳定的时机。咱们的运用工程师将与您一同拟定资料和规划主张。不管是ESD、洁净室、水下、食物触摸或空间运用，咱们都有契合您规范的资料。

　　为了支撑螺杆或滚珠螺杆的结尾，轴承选项能够包含角触摸轴承、深沟径向轴承和推力轴承。深径向轴承一般用于处理轴向载荷。径向轴承的推力负荷才能一般以额外径向负荷的百分比来核算。关于高轴向载荷，考虑角触摸轴承。它们是专门为轴向载荷规划的，也为螺钉供给径向支撑。推力轴承将接受载荷，但一般不径向支撑轴，因而一般与径向轴承或其他支撑轴的方法结合运用。径向轴承的留意事项：额外静载荷一般低于额外动载荷。在承认轴承尺度时，您需求留意这一点。承认螺杆旋转(动态)或停止(静态)时的载荷非常重要。

　　密封件可用于各种轴承类型。密封有助于避免尘垢和尘埃进入，并延伸轴承的运用寿命，特别是在恶劣条件下。可是，您有必要查看增加密封对规范的影响。在某些情况下，密封会下降额外负载。假如密封件不适合特定的轴承类型，能够供给带有内置密封件的轴承座，以维护轴承免受污染。不管挑选哪种轴承，轴承中的光滑剂都有必要依据条件进行改动。例如，低温露出、排气问题、高负荷和其他特殊情况或许需求将规范光滑改为更适合运用的光滑脂。

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