鉛 スクロール の 作業 原則: クラシック な"回転 から 線形"の 機械 機構
自動化機械では,モーターと減速機は回転運動のみを出力しますが,ほとんどの機器は,スライディングテーブル移動,ラームリフティング,クランプの口を開く/閉じるなどの線形運動が必要です.リードスクリューは,回転運動から線形運動への変換を実現するためのコアコンポーネントです原則,パラメータ,性能,アプリケーション,メリット・デメリット,選択ガイドラインを含むリードスクリューの完全な紹介は以下です.
1日常生活における鉛螺栓の一般的な用途
鉛スクリューは,高度な工業機器に限ったものではなく,日常のシナリオで広く使用されています.
ジャック: 車のジャックのハンドルを回すと 内部のリードスクリューが 体を上へと動かして 車を上げます
ベンチ・バイズ: ハンドルを回して,クランプ・マハは,完全にリード・スクリュー・トランスミッションに依存する作業部位を固定するために線形的に前進します.
伝統的な高度調整椅子:その高度調整機能も内部スレッドメカニズムによって実現されます.
これらの装置は全て同じ特徴を持っています 手動回転が安定した線形運動に変換され リードスクリューの基本的な機能です
2鉛螺栓の基本構造
標準的なリードスクリュー組成は2つのコアパーツからなるシンプルな構造を持っています.
スクロールシャフト:連続した螺旋線を持つ円筒状の部品.
螺旋軸の糸と一致する
機械設計には2つの主要な動作モードがあります.
螺旋軸は回転し,ナッツは軸に沿って線形に動きます.
ナッツは固定され,回転する螺旋軸は軸向きに自律的に動きます.
3基本作業原理:回転から線形運動へ
動き の 変換 の 中核 は 螺旋 の 糸 に あり ます.螺旋 の 糸 を 螺旋 軸 に 展開 する と,螺旋 の 糸 は 円筒 に 巻き込まれた 曲がりくねった 山道 の よう な 傾斜 の ランプ を 形成 し ます.
螺旋軸が回転すると,螺母がこの螺旋の斜面に沿って移動する車両のように動作します.螺母が絶えず回転すると,螺母が軸方向に前進します.このようにして回転運動から線形運動への変換を完了しますこれはすべてのリードスクリュートランスミッションシステムの基本的な物理原理です.
4キーパラメータ:鉛
鉛は,鉛螺旋の最も重要なパラメータであり,螺旋軸が1回の完全な回転を完了したとき,ナッツの線形移動距離として定義されます.その単位は mm/rev (回転あたりミリメートル) です..
鉛の性能特性:
より大きなリード:より高い線形移動速度,より小さな出力推力
リードが小さい: 線形移動速度が低く,出力推力が大きい.
車のギアボックスのように 速度と力との間の クラシックなトレードオフのルールに従います
例として:
5mmのリードは,プラットフォームがモーターの回転ごとに5mm前進することを意味します.
20mmのリードは,プラットフォームがモーターの回転ごとに20mm前進することを意味します.
5鉛螺栓の推力増幅原理
リードスクリューは,モーターの出力トルクを線形推力に変換する.パワー変換式によると,回転速度を減らすことで出力力が増加する.
鉛螺栓の推力に対する工学的な近似式は:F = (2π × T × η) /L
F = 出力線形推力
T = 入力トルク
η = トランスミッション効率
L = 鉛
この式から,鉛が小さいほど,線形推力が大きいと明確に結論づけることができる.したがって,小鉛の鉛螺栓は,プレスマシンに広く採用されています.試験機械と大きな推力力を要求するリフティング・プラットフォーム.
6典型的な産業用用途
優れた位置付け性能を備えたリードスクリューは,主に以下に適用される精密自動化機器の標準部品です.
自動滑りテーブルとXY位置位置ステージ
視力検査装置
レーザー処理装置
機械工具,彫刻機械,機械加工センター
半導体機器とウエファー位置付けプラットフォーム
高精度位置表示テーブル
7鉛螺栓の主な利点
他の線形運動メカニズム (気筒,タイマーベルト,ラックとピニオン,線形モーター) と比べると,鉛螺栓は4つの主要強みで業界を支配しています.
極高の位置付け精度:位置付け精度は0.01mmまたはそれ以上に達し,厳格な精度処理と検出要件を満たす.
大出力推力: 推力は数百ニュートンから数千ニュートンまであり,重荷の労働条件に適しています.
シンプルな制御:サーボモーターとマッチすれば,プログラムしやすくて安定した動作で閉ループの位置付けシステムを形成できます.
費用対効果: 全体的なコストは線形モーターよりもはるかに低く,包括的なコスト性能が優れている.
8鉛螺栓の限界
機械的構造は完璧ではありません 鉛螺栓には固有の欠点があります
制限された動作速度:過度に高い回転速度は,強い振動を引き起こし,安定性に影響を与える.
効果的移動が限られている: 螺旋軸が長くなるほど,構造上の問題は顕著になる.
臨界回転速度:高速運転で軸が曲がり,振動する可能性があります.
定期 的 に 維持 する 必要: 長期 的 に 操作 する と,磨き を 減らす ため に 定期的に 潤滑 を する 必要 が あり ます.
9標準的なリードスクリュー選択論理
多くの初心者は,リードスクリューを選択する際にブランドを優先しますが,これは誤った考えです.実際の要求に基づいて正しい選択順序は以下のとおりです.
装置の最大線形移動距離を確認する.
必要な線形移動速度を定義する.
必要な出力推力を計算する.
定位精度基準を明確にする.
リードスクリューの特殊仕様とモデルを決定する.
基本ルール: 既存のリードスクリューと機器をマッチする代わりに,機能要求がリードスクリューの選択を決定します.
10基本要約
リードスクリューは,モーターのトルクを線形推力に変換し,高精度の位置付けを実現する機械変換機です.
本質的に,回転運動を線形運動に変換するために,螺旋糸原理を使用します.リードスクリューリードについての後の専門知識を簡単に理解するのに役立ちます推力,速度,効率,硬さ,精度
考える 質問
同じサーボモーターが5mmのリードスクロールと20mmのリードスクロールに接続されている場合:
どちらが速く走るのか.
どちらがより大きな推力を出力するのか?
その理由を説明してください.