行星丝杠和滚柱丝杆的比较

swiss行星滚珠丝杠卓越性能 为了实现线性运动，设计者有5 种基本的选择，第2页的表格概 括了每一种选择的优越性。行星 滚柱丝杠技术与EXLAR所有的电 动推杆有一个共同点，这里我们 首先对产品作一个简要的介绍。 行星滚柱丝杠是一种将旋转运动 转换成线性运动的机械装置。与 梯形丝杠、滚珠丝杠的传动方式 有点相近，但不同点则是：行星 丝杠能够在极其艰苦的工作环境 下承受重载上千个小时，这样就 使得行星丝杠成为要求连续工作 制应川场合的理想选择。行星滚柱丝杠原理行星滚柱丝杠的传动力的方式是 与众不同的，在主螺纹丝杠周 围，行星布置安装了 6-8个螺纹滚 柱丝杠，这样将电机的旋转运动 转换为丝杠或螺母的直线运动o行星滚柱丝杠与液压缸/气缸的 性能对比：在那种需要较高承载力，或髙速 度的应用场合中，比起液压缸、 气缸，行星丝杠电动推杆就给客 户提供了更加理想的一种选择。行星丝杠配置简单单一的控制系 统，便带来了无与伦比的优越性 0并不需要诸如阀门.泵.过滤 器、传感器等复杂的配套系统。 EXLAR电动推杆体积小，工作寿 命长，日常无需维护，不存在液 压缸的液体渗漏情况，噪音显著 减小。行星滚柱丝杠与滚珠丝杠的性能对 比：负载与硬度：行星滚柱丝杠为受力多线 接触，而滚珠丝杠为受力多点接触。接 触而的增加，行星滚柱丝杠的承载能力 和刚性将大大提高。在实际的应用中， 对于相同的负载，设计者选择EXLAR电 动缸将节约2/3的空间。运行寿命：通常线杠的寿命按照行程计 算，行星滚柱丝杠和滚珠丝杠寿命曲线 参照所附图表，对于30mm直径和5mm导程的丝杠，在1吨的负载下，行星滚柱丝杠的寿命是滚珠丝杠的15倍多。利川控制系 统对位置和 作用力大小 的柔性控 制，适用于 众多的应用 场合。超高速度：普通的滚珠丝杠为了避免滚 珠之间相互碰撞，因而输入速度不超过 2000rpm；而行星滚柱丝杠的行星丝杠 均布固怎在主丝杠的四周，故可以运行 在5000rpm或更高的转速下，最高速度 可至 2000mm/s.卓越特点： 高传动效率 将度可为6um/300mm 高轴向承载力超长工作寿命 可为无齿隙形式高刚度高旋转速度(RV，BRV) 大直径小导程(RVR) 结构原理分类:RV系列BRV系列RV, BRV系列RVR系列主丝杠周禺滚柱有固立装置；零部件中的丝杠为磨削加工，将度等级可至G1-G6：可输入高转速; 大导程，高直线运行速度；低噪音。主丝杠周鬧滚柱有固左装置；零部件中的丝杠为轧制加工, 大导程，高直线运行速度；低噪音。梢度等级可至G9：可输入高转速:RVR系列主丝杠周鬧滚柱没有固左装置，滚柱在旋转时有循环系统；零部件中的丝杠为磨削加工，精度等纺可至G1-G6：适用于体积要求小，小导程，低速，高梢度场合；噪音中。螺母形式单螺母行星滚柱丝杠(ES)单螺母最小的轴向间隙为001-0. 01mm,可为圆柱螺母，单侧法兰螺母，中间法兰螺母，非标螺母。螺母两侧可增加防尘器预紧螺母行星滚柱丝杠(EF)预紧螺母的尺寸与单螺母相同，适用于零齿隙应用，达到很高定位梢度。将两个半螺母中间含垫丿； 并以一定的预紧力夹紧，达到抵消齿间隙的作用。预紧力一般为额怎动载的5乱可为圆柱螺母，单侧法兰螺母，中间法兰螺母，非标螺母。螺母两侧可增加防尘器双螺母行星滚柱丝杠(ED)双螺母的预紧方式与预紧螺母行星滚柱丝杠相同，承载能力提高一倍，寿命大幅提高，同时零齿陽 预紧力一般为额怎动载的5乱可为圆柱螺母，单侧法兰螺母，中间法兰螺母，非标螺母。螺母两侧可增加防尘器以上螺母的法兰尺寸形式很多，诘ROLLVIS参照样本第5页导程精度误差级别导程误差G10. 006nnn/300mmG20. 008mm/300mmG30. 012mm/300mmG40.016mm/300mmG50. 023mm/300mmG90. 2mm/1000mm当丝杠行程加大时，导程误差将随Z变大, 参考ROLLVIS样本第10页。具体有效行程G1G3G5(31561223315-40071325400-50081527500-63091630630-800101835800-10001121401000-12501324461250-16001529541600-200065润滑维护行星滚柱丝杠根据不同的应用场合，可以分为脂润滑(标准)，汕润滑脂润滑使用轴承润滑脂KP (DIN51825, part 3),密度系数2,也可以应用特殊的润滑方式针对特殊场合。 油润滑可以使用高性能的齿轮汕带EP添加剂。润滑汕的粘度与幺幺杠的旋转速度，丝杠的直径，滚柱的数 量，操作温度等因素有关。也可以使用浸汕润滑，汕位至少超过最下而滚柱髙度。型号标注IRV2 1/ 3051R3.|6000001RV系列BRV系列一RVR系列1二单螺母2二预紧螺母3二双螺母螺母形式1=标准圆柱螺母6二单侧法兰螺"心法兰螺母8二非标螺母0二无防尘器 1二两个防尘器丝杠直径mm 导程mmR二幺幺杠右旋L二丝杠左旋 B二丝杠左/右旋导程误差G1G3G5G96位rollvis客户识别号 对于行星滚柱丝杠的订货，经过双方仔细的技术效核后，确认参数正确，同时附注行星丝杠外形 尺寸图，作为合同附件，大部分行星滚柱丝杠为非标加工。行星滚柱丝杠的计算公式介绍平均转速及平均载荷%平均速度miiflnl> : nn每时间段速度min'1qp -qn百分比时间段%恒怎载荷的平均速度min-lnm = nj x qj/100 + n? x qz/lOO + 恒定速度的平均载荷NFm二(Fj x qj/100 + F23 x q2/100 +Fm平均载荷NFl,Fm 每时间段载荷N变载荷/变速度的平均载荷N331/3Fm二(F x qj/lOO x n£/nm)+ F? x qg/lOO x 乜/尙 + )恒怎速度下速度时间线形变化的平均载荷NFm=(Fmin + 2 x Fmax )/3预紧力计算预紧螺母可以抵消轴向间隙和提髙丝杠螺母的刚性，为了优化产品的效率和寿命，我们应该选择 合适的预紧力。由于每时间段的载荷在不断的变化，因而所需的预紧力也在不断的变化，如果对 每个时间段都需要零齿隙，预紧力应该按照最大的载荷力计算：如果只是在某个时间段需要零齿 隙，则预紧力按照此时间段的载荷计算。Fv 二 Fmax/2. 83 N 或=Fn/2. 83如果不能确定最大载荷力，预紧螺母和双螺母行星滚柱丝杠的预紧力可以按照额定动载的概应用。主动侧半螺母从动侧半螺母Fnv(1) = Fv 4-0. 65Fn 辻 Fn V 2. 83 FvFnv (2)二Fv - 0. 35Fn if Fn < 2. 83Fnv(1) = Fnif Fn 鼻 2. 83 FvFnv (2)二0if Fn2. 83Fv预紧力NFmax垠大载荷力NFnv独立负载和预紧力的合成负载Fma计算预紧力的平均负载NFnv<1)主动侧半螺母的合成负载Fnv(2)从动侧半螺母的介成负载寿命计算Ln修止寿命值LIO预期寿命值转数fr可靠性系数C额定动载值NLhn修止寿命值工作小时衡量h Fm平均负载(单螺母)NLh预期寿命值工作小时衡量h Fma计算预紧力的平均负载NLhN有效利用寿命工作小时h有效利用系数预期寿命值L10和预期寿命小时值Lh都是根据产品的可靠性为90飯时得到的数值，假如需要得到更 高的可靠度，则需要对理论寿命进行修止。Ln = LIO x fr转数可靠性%909596979899Lhn = Lh x fr小时fr10. 620. 530.440. 330.21单螺母行星滚柱丝杠的预期寿命Li。二(C / Fm )3 x 106 转Lh = L10 / ( nm x 60)小时如果根据预期的寿命来选择合适的额宦动载，见下公式C 二 Fm X (L10 / 106)1/3有效利用系数块二行星滚柱丝杠预期小时寿命S /机器设备的预期寿命Lkx预紧螺母行星滚柱丝杠的预期寿命我们需要首先计算每半个螺母的预期寿命L10，Lio(2),也就是得分别计算每半个螺母每时间段载 荷和预紧载荷的合成载荷，再分别计算半螺母的平均应荷。LlO=（C/ Fma）3 x 106 转Lio（2） =（ C / 卩跪）'X 10& 转-10/9-10/9.-9/10L10 一 （ L10（l）+ So）刚度计算整个行星滚柱丝杠的刚度包含；螺母刚度Cm®丝杠刚度Csp,支撑轴承刚度q,结构刚度5螺母刚度Cme一般情况螺母刚度大于丝杠刚度的3-5倍。Cme=fm x 纬 x ' N/um丝杠刚度CsCs=164 x d°71 N/um单螺母预紧螺母双螺母fm0. 7511.5在速度为0的时候的允许轴向负载F®49Fknzul=0. 8 x 101.6 x fkn x d0 /K KN为安全性考虑，实际的轴向负载最好选择为允许轴向载荷的50%-E :fkn=O. 25Fv预紧力Nfm修正系数Fn轴向负载N1丝杠自由长度mmCme螺母刚度N/umdo幺幺杠直径mmCs丝杠刚度N/umFknzul允许轴向负载KN纬刚度系数PT/umfkn支撑轴承修正系数临界转速临界转速也为危险转速，是指丝杠在高速运转状态下产生共振时所达到的最髙转速RV系列:RVR系列:do x n W 140000d° x n W 32000(d° x n W 70000另咨询)丝杠的临界转速nkr=108 x 106 x d0 /I2丝杠的工作转速nkr2ul=0. 8 x nkr x f灶(轴向负载为零)fkr=0. 32Efkr=l. 0nkrzulfkr=l. 55极限转速转工作转速转fkr=2. 24支撑轴承的修正系数驱动转矩恒速驱动转矩血空载驱动转矩Mv二(Fv外载荷所需驱动转矩Mli = (P X i X F)/(2000 X 3. 14 X nJ Nm 外载荷所需驱动转矩近2 = (P x i x F x n 2)/(2000 x 3. 14 ) Nm <假如ML2为负值，必须考虑电机配置制动器)导向滑台轴承摩擦所需驱动转矩Mr址二 My + ML1< 2 + Mr X i电机驱动功率Pm = Mm x nM /9. 55 Nmx i x c)/ (2000 x 3. 14) Nm(Lifting)(lowering)加速驱动电机总转矩Mwa水平移动负载惯量Jt二 Mt x ( P/(2 X 3. 14) 2 x 10-6 kgm2钢材料丝杠旋转惯量Jr二4. 8 x ( dl +d2) 4 x 1 x 10-11 kgm2折算电机轴的总惯量J = JM + Ji + i2 (Jr + JT + J2) kgm2 电机转速以=v x 6 x 104 /( P x i) min 1 加速驱动转矩Mb = nM x J /(9. 55 X tB x n) Nm 加速驱动电机总转矩血玄=Mv + Mu + Mr x i + Mb Nn 总功率p“a = MMa X nM /9. 55 W1减速比：丝杠转速/电机转速n齿轮的传动效率1丝杠的长度mmQl提升时行星丝杠传动效率dl幺幺杠外径mm0. 710. 89d2幺幺杠内径mmQ2下降时行星丝杠传动效率P丝杠导程mm0. 61085mT负载的质量kgc预紧时的摩擦系数0. 1-0. 19JI主驱动齿轮惯彊kgm2 do 二（dl + d2） / 2J2从驱动齿轮惯虽：kgm2