什么是直线滑轨和滚珠丝杠?线性运动元素的发展
对于一个完整的直线传动部件,必须提供四个必要的传动部件,即直线滑块、滚珠丝杠、滚珠花键和单轴机器人。滑轨的主要作用是移动待移动物体并将物体锁定在滑座上,工件可以通过滑座在滑轨上自由运行。同时要求伺服电机与滚珠丝杠结合,将圆周转换成直线运动,拖动滑块作直线位移,并将伺服电机与滚珠丝杠结合形成动力。
什么是直线滑轨和滚珠丝杠?
线性滑轨是一种滚动导轨,利用钢球和滚子在滑块和滑轨之间进行滚动循环,使设备的负载平台可以方便地沿滑轨进行高精度的线性移动。器件广泛应用于机械领域,如医疗设备、半导体设备、自动化设备、机床等。它是各个行业不可缺少的组成部分。线性滑轨由导轨、滑动座和滚动元件组成。用于直线运动引导的低摩擦滑动部件。
滚珠丝杠又称丝杠和丝杠。滚珠丝杠的结构分为内循环结构和外循环结构。滚珠丝杠是将钢球置于螺母和丝杠之间,用滚动接触代替传统丝杠的滑动接触,然后将钢球在螺母内的旋转运动转化为直线运动的传动机械部件。通用电机用于旋转运动,但如果要做线性定位运动,则必须使用螺钉代替。滚珠丝杠由丝杆、螺母、钢球、固定座、刮水器和回油管组成。循环系统的不同,又分为外循环型、内循环型、端塞循环型和端盖循环型。
直线滑轨和滚珠丝杠的优点:
- 直线滑轨传动效率高。
- 直线滑轨的材料使用寿命长,适合热处理。
- 直线滑轨由于摩擦阻力极小,可长时间保持精度:特别是其润滑方便,结构简单,效果好,因此摩擦时接触面的磨损低,有利于长时间保持行走精度。
- 适用于高速应用:摩擦阻力小,对设备驱动马力要求低,可节约能源。
- 简单的装配和互换性:直线滑轨可以安装在铣削或地面安装面上,并且可以通过固定的装配步骤来实现直线滑轨的加工精度,可以减少时间和成本。具有互换性的特点,滑块可任意组装在同类型的滑轨上,维修方便。
- 滚珠丝杠具有高效率、可逆性、零侧隙、高刚性、高导程精度等诸多优点,使其成为近年来精密技术行业和精密机械行业的重要部件之一。
直线滑动速度:
一般情况下,与滑动导引相比,静摩擦系数与动摩擦系数的差异较小,进给速度引起的动摩擦系数变化不明显。这就是为什么直线导轨作为滚动导轨在机床行业中被广泛使用的原因之一,在机床行业中,速度正在显著提高。几乎所有使用直线滑轨的机床都与滚珠丝杠配合使用。如果比较直线滑轨和滚珠滑轨的滚珠转速,可以知道,在进行相同的直线运动时,滚珠丝杠的运动距离更长。当直线滑轨与滚珠丝杠成对使用时,如果直线滑轨的速度在滚珠丝杠的极限速度范围内,则直线滑轨的速度没有问题。
单条直线滑块的最高速度可达100m/min。但是,当需要使用超过最大生产长度的轨道时。轨道需要拼接;要特别注意控制拼接件的安装误差。当进给速度超过100m/min时,需要选择高速专用的润滑油等级,并进行适当的维护管理。同时,在装配时要注意直线滑轨的安装误差。对于安装误差的影响,当存在平行度误差时,由于滑块受到安装平台的限制,直线滑轨上的载荷会出现波动。当受到高速和冲击力时,寿命将显著降低。与滚珠丝杠相比,直线滑轨钢球的运行速度较慢,产生的热量从安装部分传导到整个装置,传导面积大,因此温升小。由于直线滑轨安装机采用的是铝板,不同类型的金属热膨胀系数不同。 Even if there is no temperature difference between the two, attention should be paid to the overall deformation caused by temperature changes and the excessive internal stress of the linear slide rail.
对未来线性运动元件的展望
线性传动元件不仅用于自动化制造,还包括我们日常办公家具的抽屉导轨,复印和扫描设备以及医疗用途的医院病床。未来,除继续深化自动化市场外,还将重点向精细化、小型化、家用化方向发展。随着数字化设备的蓬勃发展,医疗自动化的引入,以及家居产品精细化的趋势,TBI的全球传播期在未来的延伸发展中将有以下前景:
- 医疗行业:过去滑轨产品多用于医疗设备,多为医院病床上使用的螺钉、扫描仪器、视力检测仪器等产品。但在未来,自动扫描设备、快速医疗检测设备、血液筛查设备都将朝着更高的精度和自动化方向发展。市场对高精度、小型化传动元件的需求将越来越广泛。
- 娱乐业:随着VR、AR和MR技术的快速发展,对体感设备的需求增加。无论是大型体感设备还是小型可穿戴设备,对直线传动元件都有不同的要求,这也是未来a重心值得发展的地方。
- 精致家居、智能家居行业:过去OA产品出于成本考虑,多采用较低层次的滑轨抽屉。请注意,高级滑轨组件正逐渐被引入此类产品。
此外,预计越来越多的智能家居产品将引入自动化功能,预计这将同时推动对线性传动元件的需求。