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1、 swiss 行星滾珠絲杠卓越性能 為了實現(xiàn)線性運動，設計者有5 種基本的選擇，第2頁的表格概 括了每一種選擇的優(yōu)越性。行星 滾柱絲杠技術與EXLAR所有的電 動推桿有一個共同點，這里我們 首先對產(chǎn)品作一個簡要的介紹。 行星滾柱絲杠是一種將旋轉運動 轉換成線性運動的機械裝置。與 梯形絲杠、滾珠絲杠的傳動方式 有點相近，但不同點則是：行星 絲杠能夠在極其艱苦的工作環(huán)境 下承受重載上千個小時，這樣就 使得行星絲杠成為要求連續(xù)工作 制應川場合的理想選擇。 行星滾柱絲杠原理 行星滾柱絲杠的傳動力的方式是 與眾不同的，在主螺紋絲杠周 圍，行星布置安裝了 6-8個螺紋滾 柱絲杠，這樣將電機的旋

2、轉運動 轉換為絲杠或螺母的直線運動o 行星滾柱絲杠與液壓缸/氣缸的 性能對比： 在那種需要較高承載力，或髙速 度的應用場合中，比起液壓缸、 氣缸，行星絲杠電動推桿就給客 戶提供了更加理想的一種選擇。 行星絲杠配置簡單單一的控制系 統(tǒng)，便帶來了無與倫比的優(yōu)越性 0并不需要諸如閥門.泵.過濾 器、傳感器等復雜的配套系統(tǒng)。 EXLAR電動推桿體積小，工作壽 命長，日常無需維護，不存在液 壓缸的液體滲漏情況，噪音顯著 減小。 行星滾柱絲杠與滾珠絲杠的性能對 比： 負載與硬度：行星滾柱絲杠為受力多線 接觸，而滾珠絲杠為受力多點接觸。接 觸而的增加，行星滾柱絲杠的承載能力 和剛性

3、將大大提高。在實際的應用中， 對于相同的負載，設計者選擇EXLAR電 動缸將節(jié)約2/3的空間。 運行壽命：通常線杠的壽命按照行程計 算，行星滾柱絲杠和滾珠絲杠壽命曲線 參照所附圖表，對于30mm直徑和5mm導 程的絲杠，在1噸的負載下，行星滾柱絲杠的壽命是滾珠絲杠的15倍多。 利川控制系 統(tǒng)對位置和 作用力大小 的柔性控 制，適用于 眾多的應用 場合。 超高速度：普通的滾珠絲杠為了避免滾 珠之間相互碰撞，因而輸入速度不超過 2000rpm；而行星滾柱絲杠的行星絲杠 均布固怎在主絲杠的四周，故可以運行 在5000rpm或更高的轉速下，最高速度 可至 2000mm/s.

4、 卓越特點： ? 高傳動效率 ? 將度可為6um/300mm ? 高軸向承載力 ? 超長工作壽命 ? 可為無齒隙形式 ? 高剛度 高旋轉速度(RV，BRV) ? 大直徑小導程(RVR) 結構原理分類: RV系列 BRV系列 RV, BRV系列 RVR系列 主絲杠周禺滾柱有固立裝置；零部件中的絲杠為磨削加工，將度等級可至G1-G6：可輸入高轉速; 大導程，高直線運行速度；低噪音。 主絲杠周鬧滾柱有固左裝置；零部

5、件中的絲杠為軋制加工, 大導程，高直線運行速度；低噪音。 梢度等級可至G9：可輸入高轉速: RVR系列 主絲杠周鬧滾柱沒有固左裝置，滾柱在旋轉時有循環(huán)系統(tǒng)；零部件中的絲杠為磨削加工，精度等紡 可至G1-G6：適用于體積要求小，小導程，低速，高梢度場合；噪音中。 螺母形式 單螺母行星滾柱絲杠(ES) 單螺母最小的軸向間隙為0?01-0. 01mm, 可為圓柱螺母，單側法蘭螺母，中間法蘭螺母，非標螺母。螺母兩側可增加防塵器 預緊螺母行星滾柱絲杠(EF) 預緊螺母的尺寸與單螺母相同，適用于零齒隙應用，達到很高定位梢度。將兩個半螺母中間含墊丿； 并以一定的預緊力夾緊，達到抵消齒間隙的

6、作用。預緊力一般為額怎動載的5亂 可為圓柱螺母，單側法蘭螺母，中間法蘭螺母，非標螺母。螺母兩側可增加防塵器 雙螺母行星滾柱絲杠(ED) 雙螺母的預緊方式與預緊螺母行星滾柱絲杠相同，承載能力提高一倍，壽命大幅提高，同時零齒陽 預緊力一?般為額怎動載的5亂 可為圓柱螺母，單側法蘭螺母，中間法蘭螺母，非標螺母。螺母兩側可增加防塵器 以上螺母的法蘭尺寸形式很多，詰ROLLVIS參照樣本第5頁 導程精度 誤差級別 導程誤差 G1 0. 006nnn/300mm G2 0. 008mm/300mm G3 0. 012mm/300mm G4 0.016mm/300mm G5

7、 0. 023mm/300mm G9 0. 2mm/1000mm 當絲杠行程加大時，導程誤差將隨Z變大, 參考ROLLVIS樣本第10頁。 具體 有效行程 G1 G3 G5 (315 6 12 23 315-400 7 13 25 400-500 8 15 27 500-630 9 16 30 630-800 10 18 35 800-1000 11 21 40 1000-1250 13 24 46 1250-1600 15 29 54 1600-2000 65

8、 潤滑維護 行星滾柱絲杠根據(jù)不同的應用場合，可以分為脂潤滑(標準)，汕潤滑 脂潤滑 使用軸承潤滑脂KP (DIN51825, part 3),密度系數(shù)2,也可以應用特殊的潤滑方式針對特殊場合。 油潤滑 可以使用高性能的齒輪汕帶EP添加劑。潤滑汕的粘度與幺幺杠的旋轉速度，絲杠的直徑，滾柱的數(shù) 量，操作溫度等因素有關。也可以使用浸汕潤滑，汕位至少超過最下而滾柱髙度。 型號標注 I RV

9、 2 1 / 3 0 5 1 R 3. | 60 00001 RV系列 BRV系列一 RVR系列 1二單螺母 2二預緊螺母 3二雙螺母 螺母形式 1=標準圓柱螺母 6二單側法蘭螺" ■心法蘭螺母 8二非標螺母 0二無防塵器 1二兩個防塵器 絲杠直徑mm 導程mm R二幺幺杠右旋 L二絲杠左旋 B二絲杠左/右旋 導程誤差 G1 G3 G5 G9 6位rollvis客戶識別號 對于行星滾柱絲杠的訂貨，經(jīng)過雙方仔細的技術效核后，確認參數(shù)正確，同時附注行星絲杠外形 尺寸圖，

10、作為合同附件，大部分行星滾柱絲杠為非標加工。 行星滾柱絲杠的計算公式介紹 平均轉速及平均載荷 % 平均速度miifl nl> ?: nn 每時間段速度min'1 qp -qn 百分比時間段% 恒怎載荷的平均速度min-l nm = nj x qj/100 + n? x qz/lOO + … 恒定速度的平均載荷N Fm二(Fj x qj/100 + F23 x q2/100 + Fm 平均載荷N Fl,…,Fm 每時間段載荷N 變載荷/變速度的平均載荷N 3 3 1/3 Fm二((F] x qj/lOO x n£/nm)+

11、 F? x qg/lOO x 乜/尙 + …) 恒怎速度下速度時間線形變化的平均載荷N Fm=(Fmin + 2 x Fmax )/3 預緊力計算 預緊螺母可以抵消軸向間隙和提髙絲杠螺母的剛性，為了優(yōu)化產(chǎn)品的效率和壽命，我們應該選擇 合適的預緊力。由于每時間段的載荷在不斷的變化，因而所需的預緊力也在不斷的變化，如果對 每個時間段都需要零齒隙，預緊力應該按照最大的載荷力計算：如果只是在某個時間段需要零齒 隙，則預緊力按照此時間段的載荷計算。 Fv 二 Fmax/2. 83 N 或=Fn/2. 83 如果不能確定最大載荷力，預緊螺母和雙螺母行星滾柱絲杠的預緊力可以按照額定動載的概應用。

12、 主動側半螺母 從動側半螺母 Fnv (1) = Fv 4 -0. 65Fn 辻 Fn V 2. 83 Fv Fnv (2)二 Fv - 0. 35Fn if Fn < 2. 83 Fnv (1) = Fn if Fn 鼻 2. 83 Fv Fnv (2)二 0 if Fn 2. 83 Fv 預緊力N Fmax 垠大載荷力N Fnv 獨立負載和預緊力的合成負載Fma 計算預緊力的平均負載N Fnv <1) 主動側半螺母的合成負載 Fnv(2) 從動側半螺母的介成負載 壽命計算 Ln 修止壽命值

13、LIO 預期壽命值轉數(shù) fr 可靠性系數(shù) C 額定動載值N Lhn 修止壽命值工作小時衡量h Fm 平均負載(單螺母)N Lh 預期壽命值工作小時衡量h Fma 計算預緊力的平均負載N LhN 有效利用壽命工作小時h 有效利用系數(shù) 預期壽命值L10和預期壽命小時值Lh都是根據(jù)產(chǎn)品的可靠性為90飯時得到的數(shù)值，假如需要得到更 高的可靠度，則需要對理論壽命進行修止。 Ln = LIO x fr 轉數(shù) 可靠性% 90 95 96 97 98 99 Lhn = Lh x fr 小時 fr 1 0. 62 0

14、. 53 0.44 0. 33 0.21 單螺母行星滾柱絲杠的預期壽命 Li。二(C / Fm )3 x 106 轉 Lh = L10 / ( nm x 60)小時如果根據(jù)預期的壽命來選擇合適的額宦動載，見下公式 C 二 Fm X (L10 / 106)1/3 有效利用系數(shù)塊二行星滾柱絲杠預期小時壽命S /機器設備的預期壽命Lkx 預緊螺母行星滾柱絲杠的預期壽命 我們需要首先計算每半個螺母的預期壽命L10⑴，Lio(2),也就是得分別計算每半個螺母每時間段載 荷和預緊載荷的合成載荷，再分別計算半螺母的平均應荷。 LlO⑴=（C/ Fma⑴）3 x 106 轉 Lio

15、（2） =（ C / 卩跪⑵）'X 10& 轉 -10/9 -10/9.-9/10 L10 一 （ L10（l） + So⑵ ） 剛度計算 整個行星滾柱絲杠的剛度包含；螺母剛度Cm®絲杠剛度Csp,支撐軸承剛度q,結構剛度5 螺母剛度Cme 一般情況螺母剛度大于絲杠剛度的3-5倍。 Cme=fm x 緯 x ' N/um 絲杠剛度Cs Cs=164 x d°71 N/um 單螺母 預緊螺母 雙螺母 fm 0. 75 1 1.5 在速度為0的時候的允許軸向負載F® 4 9 Fknzul

16、=0. 8 x 101.6 x fkn x d0 /K KN 為安全性考慮，實際的軸向負載最好選擇為允許軸向載荷的50% -E :: fkn=O. 25 Fv 預緊力N fm 修正系數(shù) Fn 軸向負載N 1 絲杠自由長度mm Cme 螺母剛度N/um do 幺幺杠直徑mm Cs 絲杠剛度N/um Fknzul 允許軸向負載KN 緯 剛度系數(shù)PT^/um fkn 支撐軸承修正系數(shù) 臨界轉速 臨界轉速也為危險轉速，是指絲杠在高速運轉狀態(tài)下產(chǎn)生共振時所達到的最髙轉速 RV系列: RVR系列: do x n W 140000

17、 d° x n W 32000 (d° x n W 70000另咨詢) 絲杠的臨界轉速nkr=108 x 106 x d0 /I2 絲杠的工作轉速nkr2ul=0. 8 x nkr x f灶 (軸向負載為零) fkr=0. 32 E fkr=l. 0 nkrzul fkr=l. 55 極限轉速轉 工作轉速轉 fkr=2. 24 支撐軸承的修正系數(shù) 驅動轉矩 恒速驅動轉矩血 空載驅動轉矩Mv二(Fv 外載荷所需驅動轉矩Mli =

18、 (P X i X F)/(2000 X 3. 14 X nJ Nm 外載荷所需驅動轉矩近2 = (P x i x F x n 2)/(2000 x 3. 14 ) Nm <假如ML2為負值，必須考慮電機配置制動器) 導向滑臺軸承摩擦所需驅動轉矩Mr 址二 My + ML1< 2 + Mr X i 電機驅動功率Pm = Mm x nM /9. 55 Nm x i x c)/ (2000 x 3. 14) Nm (Lifting) (lowering) 加速驅動電機總轉矩Mwa 水平移動負載慣量Jt二 Mt x ( P/(2 X 3. 14)) 2 x 1

19、0-6 kgm2 鋼材料絲杠旋轉慣量Jr二4. 8 x ( dl +d2) 4 x 1 x 10-11 kgm2 折算電機軸的總慣量J = JM + Ji + i2 (Jr + JT + J2) kgm2 電機轉速以=v x 6 x 104 /( P x i) min 1 加速驅動轉矩Mb = nM x J /(9. 55 X tB x n) Nm 加速驅動電機總轉矩血玄=Mv + Mu + Mr x i + Mb Nn 總功率p“a = MMa X nM /9. 55 W ? 1 減速比：絲杠轉速/電機轉速 n 齒輪的傳動效率 1 絲杠的長度mm Ql 提升時行星絲杠傳動效率 dl 幺幺杠外徑mm 0. 71—0. 89 d2 幺幺杠內徑mm Q2 下降時行星絲杠傳動效率 P 絲杠導程mm 0. 61???0?85 mT 負載的質量kg c 預緊時的摩擦系數(shù)0. 1-0. 19 JI 主驅動齒輪慣彊kgm2 do 二（dl + d2） / 2 J2 從驅動齒輪慣雖：kgm2