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螺母旋转式滚珠丝杠方式和直接采用电动缸方式的分析对比:

原设备采用的是如图此种螺母旋转式滚珠丝杠、丝杠轴不固定、螺母固定的安装方式。

 
我司采用的是Parker的ETB100电动缸。其从原理上来说相当于滚珠丝杠转动、螺母做直线运动这种最传统的丝杠螺母安装方式,从功能和外观上来说类似一个用伺服电机驱动的气缸。如下图所示。

 

 

 

下面用下表来对二个方案进行对比。

 

螺母旋转式滚珠丝杠

ETB100电动缸方案

评价

运动平滑性

运动平滑、流畅:螺母驱动,丝杠轴不旋转(只直线运动),无跳动现象。

运动平滑、流畅:可靠的线性轴承、前后丝杠支持轴承,防螺母反转装置,保证了运动的平滑可靠

理论上二者都可以实现平滑、流畅的运动,但前者受加工件精度限制,后者已经是批量生产的成熟产品,实际表现后者优先很多。

运动精度

采用精密加工件、xx安装、螺母预紧等办法可以提高整体运动精度

已经是成熟产品,其内部的丝杠、螺母系统经过xx设计,保证了运动精度

前者受加工件和安装影响,后者是一套成熟产品,精度更好

噪声

采用先进的螺母旋转式精密滚珠丝杠配合精密的机加工件和xx安装也可以使噪声很小。

已经是成熟产品,且内部密封,噪声很小

后者将丝杠和螺母啮合部分密封在电动缸体内,噪声肯定会更小些。

轴向刚性

采用优良的设计、优质元件可以使刚性较好。

已经是成熟产品,其内部的丝杠、螺母系统经过xx设计,保证了刚性

前者决定于设计和加工安装因素。后者是成熟产品。

小型化

螺母旋转式滚珠丝杠的螺母和支撑轴承为一体化结构,能实现既高精度又小型的设计

精密设计的成熟产品,体积小、重量轻

后者如同一个气缸一样的外观,体积、重量小很多。

安装维护

螺母、丝杠安装在一些支架上,安装并不是很困难。丝杠螺母和轴承需要定期保养,一般工厂都可以做到;大修后重新装配时需要用到一些测量工具,一般的大厂设备维护部门可以完成;丝杠头部的防尘可以用加伸缩式的保护套的办法来实现,简易而成本不高。

如同气缸一样的产品整体安装上去,非常方便。维护一般情况下不用拆修电动缸内部的结构,所以非常简单。密封等级达到IP65,电动缸很难进水进尘。但是为了保险起见,同时再在伸缩杆头部加伸缩式的保护套进行双重保护也是可以的。

后者将丝杠、螺母、轴承都密封在一个缸体里面了,安装维护自然简易得多。

技术先进性

上个世纪80、90年代的先进技术,其中的旋转螺母和支撑轴承为一体化结构,此种螺母为几个国际xx(如THK)才能生产,所以目前其方案、元件都不过时

21世纪初产生的新产品电动缸,非常先进

 

成本

丝杠、螺母非常重要,都要采用国际xx产品,成本不低。

Parker的电动缸价格非常高。加工件方面因为结构简单能省点成本,但综合来说还是要高很多。

电动缸成本更高。

综合评价

传统方案,优良的设计加精密元件、精密机加工价,一切中规中矩,无懈可击。

xx方案,体现现代设计的模块化设计理念,将可靠性大大提高,代价是成本也提高了。

档次不同,前者中端、后者xx。

 

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