在垂直应用中,螺旋组件通常优于皮带或直线电机。开云体育store这是因为如果电机失去动力,螺杆将防止负载灾难性地崩溃。但是垂直载荷仍然会导致螺杆反向驱动,允许载荷下降,尽管速度稍微“可控”一些,因为它必须克服螺杆的效率、系统摩擦和螺杆的超前角。
丝杠和滚珠丝杠具有不同的反向驱动倾向,丝杠通常具有非常低的反向驱动机会,而滚珠丝杠则更有可能允许负载下降。这种差异归根结底是效率问题。丝杠的低效率通常被认为是一个负面的性能因素,在垂直应用中,可以阻止螺母在负载的重量下自由旋转。如果螺杆的引线很小,总成就更不可能向后驱动。(防止反向驱动的一个经验法则是使用小于螺钉直径1/3的引线。)
另一方面,滚珠丝杠驱动器的高效率使得它比丝杠更有可能在垂直应用中反向驱动。但如果应用需要滚珠丝杠的定位精度,负载能力,或刚性,有一种方法可以让设计师确定反驱动发生的可能性。
首先,计算反向驱动扭矩,这是负载、丝杠导程和丝杠效率的一个因素:
Tb=反向驱动扭矩(Nm)
F =轴向载荷(N)
P =丝杠丝杠(m)
η2=反效率(滚珠丝杆为0.8 ~ 0.9)*
*反向驱动时的效率通常低于正常运行时的效率。一定要查看制造商的反向驱动效率规格。
为了确定这个扭矩是否会导致反向驱动,将其与装配中的摩擦力进行比较——球螺母的拖动扭矩、密封件的摩擦力和端轴承的摩擦力。如果反向驱动扭矩小于组件的摩擦力,则负载不太可能导致螺杆反向驱动。
下面是一个例子,假设16×10滚珠丝杠组件与固定-浮动轴承安排,负载为100 N:
这种滚珠丝杠组件具有以下摩擦扭矩(取自制造商的目录):
滚珠螺母= 0.03 Nm
端封= 0.08 Nm
端轴承= 0.15 Nm
总系统扭矩= 0.26 Nm
在本例中,0.13 Nm的反向驱动扭矩远小于螺杆总成的总摩擦扭矩0.26 Nm,这意味着反向驱动不太可能。
尽管进行了这些计算,但在垂直应用中,安全性是最重要的考虑因素。知道负载将导致螺丝组件反向驱动的概率并不是一个无视故障安全机制的“免费出狱”卡。相反,它应该帮助设计人员选择适当的安全机制,如补充制动器或配重,以防止设备损坏或人员受伤。
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