Чтобы лучше понять преимущества планетарного роликового винтового привода PWG, необходимо сначала рассмотреть конкретные преимущества, а также пределы применения шариковых винтовых приводов KGT и роликовых винтовых приводов RGT.
Точные шариковые винты
Шарико-винтовой привод KGT хорошо зарекомендовал себя в линейных приводах, широко используется и очень хорошо подходит для задач точного позиционирования. Этот принцип привода ограничен, помимо прочего, двумя основными факторами: осевыми силами, которые ограничены из-за количества и геометрии роликов качения, и, поскольку шаг выводов становится меньше, за счет меньших, менее стабильных шариков. Опыт показал, что шариковые винты можно очень хорошо использовать с шагом шпинделя около 5 мм. Их плотность мощности более чем достаточна для многих применений.
Картинная галерея
Несущие роликовые винтовые приводы
Если шариковый винт в приложении был исчерпан с точки зрения несущей способности или несущей способности в доступном пространстве, все еще есть альтернативные роликовые винты RGT на выбор. Из-за очень большого количества точек соприкосновения они предлагают значительно более высокую грузоподъемность, чем шариковые винты. Кроме того, они более жесткие в осевом направлении, поскольку радиусы кривизны боковых сторон ролика значительно больше радиуса шарика в сопоставимом шариковинтовом приводе. Основное различие проводится между двумя типами RGT с разными свойствами.
Шпиндель планетарного роликового винтового привода всегда имеет многоступенчатую резьбу, в то время как планетарные ролики имеют одну резьбу, а гайка - одну резьбу. Резьба гайки, вращающаяся в противоположных направлениях, необходима для предотвращения относительного осевого перемещения между планетарными роликами и гайкой. Есть шестерни на конце планетарных роликов. Звездочки не только направляют планетарные ролики параллельно оси, они также предотвращают разницу в проскальзывании между роликами, так что винтовой привод не искажается и даже не блокируется. Конструкция шпинделя с многозаходной резьбой приводит к очень мелким, не несущим боковым сторонам резьбы на небольших шагах. Чтобы резьбы боковых сторон роликовых винтовых приводов были достаточно грубыми и устойчивыми,шаг шпинделя должен быть не менее 5 мм. Однако шаг шпинделя от 10 мм является предпочтительным. В этой области роликовые винты с зубьями очень устойчивы.
роликовый подшипник
Schaeffler на трассе - хорошие показатели отраслевого подразделения
Книга «Практическое руководство по проектированию привода» помогает в выборе основных компонентов систем электропривода: двигателя, коробки передач, привода, сетевого питания и их дополнительных компонентов. Расчет также ведется интенсивно.
Для полноты здесь кратко упомянуто роликовый винтовой привод с возвратом ролика. Преимуществами этой конструкции являются небольшие шаг шпинделя до 1 мм и высокая несущая способность. Кроме того, эти винтовые приводы проще в изготовлении, чем RGT с зубьями. Однако обратная связь роликов ограничивает максимальную скорость и отрицательно влияет на шум при работе. При высоких нагрузках вход и выход несущих роликов заметен из-за колебаний крутящего момента. Относительно высокая стоимость изготовления роликовых винтовых приводов до сих пор не позволяла широко использовать этот принцип конструкции. На практике роликовые винтовые приводы с большим успехом занимают нишу в области, в которой шариковинтовые приводы с точки зрения плотности их силы илиГрузоподъемность больше не может быть использована. Однако при использовании роликовых винтовых приводов необходимо тщательно учитывать их специфические свойства.
Дополнительная информация о заявлении Дитмара Руди о разработке планетарного роликового винтового привода в Schaeffler:
«Планетарный роликовый винт стал известен специалистам прежде всего благодаря роботу Rotex, который использовался на борту космического челнока« Колумбия »в 1993 году. Чрезвычайно мощная система шпинделя с электрическим приводом была интегрирована в руку робота - планетарный роликовый винтовой привод (PWG). В основе этого винтового привода лежат планеты. Мало того, что шаг по всем канавкам должен быть сделан с точностью до нескольких мкм на их боковых сторонах, но они также должны иметь небольшой радиус коронки, который допускается менее 3 мкм. Чрезвычайно точное производство и связанные с этим высокие производственные затраты оказались серьезным препятствием для успешного выхода PWG на рынок. Решающий прорыв произошел в 2011 году благодаря проекту развития в автомобильной отрасли. Задача заключалась в разработке чрезвычайно компактного привода сцепления с очень малым общим шагом - идеальным основанием был планетарный роликовый винтовой привод. Мы использовали это для разработки промышленного комплекта PWG ».
Компактные планетарные роликовые винты
В планетарном роликовом винтовом приводе PWG планеты и половинки гайки выполнены не с резьбой, а с концентрическими канавками. Поэтому возврат планетарных роликов не требуется. Средняя часть смещенных планет входит в резьбу шпинделя, планетарные канавки малого диаметра входят в половину гайки. Кинематика PWG напоминает планетарную передачу. Фактически, вращение планет приводит к внутреннему перемещению и очень маленьким общим шагам: при шаге шпинделя 1 мм общий шаг, например, 0,75 мм, может быть реализован очень хорошо.
Технология привода
Розенфельд снова назначен генеральным директором Schaeffler AG
Технология привода
5 конкурентных преимуществ, которые создают технологии
Конструкция резьбы шпинделя, смещенной планки и гайки позволяет влиять на свойства PWG, такие как грузоподъемность, передаточное отношение и максимальное осевое усилие, в широком диапазоне. Таким образом, ПРГ может быть легко адаптирована к различным задачам. Однако шариковые винты не должны просто заменяться планетарными роликовыми винтами.
PWG может использоваться (с одношпиндельным шпинделем) с шагом шпинделя от 0,7 мм до 3 мм. Это можно объяснить следующим образом: при теоретическом шаге шпинделя, равном нулю, боковые поверхности планет могут идеально лежать на боковых сторонах шпинделя. По мере того как угол поворота увеличивается или увеличивается, площади поверхности канавок с резьбовым шпинделем становятся меньше. Поэтому принцип конструкции PWG в первую очередь предназначен для небольших уклонов, что очень соответствует цели разработки большого передаточного числа и привода с самой высокой удельной мощностью.
Планетарный роликовый винтовой привод особенно стабилен
Роликовый винтовой привод RGT обычно используется в тех случаях, когда нагрузочная способность шарико-винтового привода KGT более не достаточна. Планетарный роликовый винтовой привод PWG открывает новую область применения с еще большей удельной мощностью, чем RGT, особенно когда требуются очень маленькие общие шаг. Тогда это особенно стабильно.
Он не требует передач или возврата роликов, очень тихий и предварительно загружен без люфта. Благодаря очень малому общему шагу PWG дает возможность генерировать очень большие осевые силы при наименьших моментах привода. Осевое усилие 2200 Н может создаваться с шагом шпинделя 0,75 мм и крутящим моментом 0,4 Нм. Серия PWG в настоящее время доступна с шестью диаметрами от 5 мм до 25 мм с динамической нагрузкой от 8 кН до 40 кН.