Выбор размера линейного актуатора с шариковинтовой передачей: шесть ключевых параметров, которые необходимо учесть перед заказом.

Это нормально и исправимо. Подбор размера шариковинтового линейного актуатора — это не талант, а контрольный список: шесть требований, выполненных в правильном порядке, каждое с пороговым значением или расчетом, который можно произвести на бумаге. Это руководство — именно такой контрольный список. Оно дополняет наше введение в шариковинтовые линейные актуаторы, в котором рассматривается, что это за устройства и как они работают; в этом руководстве рассматривается, как выбрать подходящий вариант.

Порядок действий и почему порядок действий важен

Выполните шесть заданий по порядку:полезная нагрузка → профиль движения → скорость → точность → режим работы → окружающая средаКаждый шаг сужает круг поиска, и пропуск определенных шагов приводит к получению предложений по неподходящим товарам. Вот правило принятия решения для каждого шага.

1. Полезная нагрузка: укажите вектор, а не килограмм.

Полезная нагрузка — это вектор и плечо рычага, а не вес.

• Сначала направьтесь.Горизонтальное расположение: направляющие воспринимают нагрузку, винт создает осевое усилие. Вертикальное расположение: винт воспринимает нагрузку непрерывно, на сжатие — в конструкцию закладываются факторы деформации и разрушения при падении, и ось должна быть заявлена ​​как вертикальная на этапе составления коммерческого предложения.

• Рычаг второй.Центр тяжести, смещенный относительно каретки, создает моменты тангажа и рыскания (My, Mz). В описании каждой серии указаны номинальные моменты, и при смещении центра тяжести нарушаются моменты задолго до того, как нарушаются допустимые значения полезной нагрузки. Перед сравнением моделей измерьте смещение центра тяжести.

Если в вашем представлении полезная нагрузка — это только вес заготовки, добавьте к нему вес инструмента, захвата и половину длины кабелей. Мы придерживаемся эмпирического правила: если вы не можете изобразить вектор нагрузки на эскизе каретки, полезная нагрузка еще неизвестна.

Чтобы узнать о принципах работы — почему указанная в каталоге грузоподъемность не является фактической полезной нагрузкой машины — ознакомьтесь с нашим подробным руководством по определению грузоподъемности.

2. Профиль движения: технические характеристики, которые исполнительный механизм не может прочитать.

Преобразуем процесс в один цикл: расстояние, время перемещения, время задержки. Из этого единственного цикла вытекают три числа, от которых зависит все остальное — средняя скорость, пиковая скорость и коэффициент заполнения. Машина, которая перемещается на 300 мм каждые 2 секунды, и машина, которая перемещается на 300 мм раз в минуту, не относятся к одной серии приводов, даже несмотря на то, что их «ход» идентичен.

Цикл также позволяет оценить ускорение: пиковая тяга достигается во время ускорения, а не при постоянной скорости. Обратите внимание на время ускорения; оно необходимо на шаге 3.

3. Скорость: две проверки потолка и одна проверка инерции.

Максимальная линейная скорость должна превышать два независимых предела:

• Критическая скорость— боковой резонанс винта, который уменьшается пропорционально квадрату длины незакрепленного участка. Большой ход + высокие обороты — вот где конструкции обречены на провал; расчетные значения, лежащие в основе предела, приведены в нашем пояснении к критической скорости.

• DN-лимит— Пороговая скорость вращения гайки, определяющая момент, когда ход короткий и критическая скорость не является ограничивающей.

Затем проверяющие пропускают проверку:согласование инерцииМасса полезной нагрузки и каретки, отраженная от провода, должна находиться в пределах примерно 3–10-кратного значения инерции ротора двигателя. Часто встречающееся и полностью предотвратимое несоответствие — это привод, номинальная скорость которого никогда не используется, поскольку двигатель не может разогнать собственную отраженную нагрузку. Именно поэтому мы запрашиваем профиль движения, а не номер модели: подбор двигателя предоставляется бесплатно вместе с коммерческим предложением, составленным на основе требований.

4. Точность: покупайте наиболее рыхлый сорт, который соответствует требуемым размерам.

Повторяемость — возвращение в одно и то же место — и абсолютная точность — попадание в заданное место — это разные характеристики. Определите, какая из них действительно измеряется вашим процессом; для автоматизации производства обычно достаточно одной лишь повторяемости, и достижение этой цели часто сокращает бюджет вдвое.

Марка шнека определяется по числу:

Оцените каждое утверждение по шкале оценок.по вашему ударуПоскольку погрешность при копировании накапливается в процессе транспортировки. Сравнение C5 и C7 показывает, что меняет каждый класс, а что нет.

5. Рабочий цикл: число, определяющее срок службы.

Коэффициент заполнения — отношение времени перемещения ко времени цикла — определяет тепловыделение. Тепло истончает смазочную пленку в гайке и подшипниках, что приводит к износу. Два экземпляра одной и той же модели, работающие при 20% и 70% загрузке, будут изнашиваться с разной скоростью. Указывайте коэффициент заполнения честно; он влияет на рекомендуемое предварительное натяжение, интервал смазки, а иногда и на саму серию. Вопросы технического обслуживания — тип смазки, интервал и незаметное разрушение сухой гайки — описаны в нашем руководстве по смазке.

6. Окружающая среда: определяется при оформлении заказа, не модернизируется.

Пыль, стружка, туман охлаждающей жидкости и древесная мука губят шариковые винты из-за загрязнения или вымывания смазки. Для каждого режима существуют уплотнители, крышки и сильфоны, стоимость которых при заказе составляет лишь малую часть от стоимости загрязненной гайки при ремонте. Если ось находится рядом с местом механической обработки, укажите класс уплотнения в том же предложении, что и ход поршня.

Пример расчета: вертикальная ось Z, размер которой на бумаге рассчитан за двадцать минут.

Приведены иллюстративные данные, не относящиеся к какому-либо конкретному проекту заказчика.

Требования:Вертикальная ось, подъем приспособления 25 кг + инструмента 8 кг, ход 350 мм, подъем-опускание за цикл 1,2 с, выдержка 2 с → коэффициент заполнения ≈ 0,55, повторяемость ±0,03 мм, окружающая среда: легкий масляный туман.

1. Полезная нагрузка как вектор:33 кг, вертикальное положение, сжатие. Проверка на изгиб перед всем остальным — при длине 350 мм + гайка + подшипники длина колонны остается достаточно короткой, чтобы винт среднего диаметра проходил мимо нее с запасом.

1. Торможение:Вертикальная ось не должна опускаться при отключении питания → тормозной двигатель заявлен сейчас, а не при вводе в эксплуатацию.

1. Движение:350 мм за ~0,8 с в среднем → ~440 мм/с в среднем, ~620 мм/с пик. Запас хода в 10 мм при пиковой скорости ~3700 об/мин является пограничным; запас хода в 12–16 мм позволяет удерживать пиковую скорость ниже предела DN гайки с запасом для проверки критической скорости. Разница между запасами хода в 5 и 10 мм — и почему иногда побеждает среднее значение — рассматривается в сравнении запасов хода.

1. Ускорение:33 кг при ускорении 0,5 g добавляют к тяге примерно 160 Н; размер двигателя определяется пиковой тягой, а не статической нагрузкой.

1. Точность:±0,03 мм при ширине 350 мм находится на вершине сегмента высококачественной прокатки → Выбор шлифовки C5 был сделан осознанно и с учетом приемлемой цены.

1. Долг и окружающая среда:55% нагрузки + масляный туман → герметичная конфигурация для распыления, интервал смазки указан в предложении.

Шесть шагов, двадцать минут, одна обоснованная модель — и предложение, которое не потребует второго согласования.

Пять типичных ошибок при выборе размера, собранных на основе реальных опросов.

1. Цитирую модель, а не движение.— Запрос, начинающийся с указания номера детали, обычно заканчивается пересмотренным коммерческим предложением.

1. Вертикальный объявлен с опозданием— Торможение и деформация меняют конструкцию; обнаружение этого после покупки — дорогостоящий вариант.

1. Точность приобретается «на всякий случай».— C5 повсюду, если измерение в процессе составляет ±0,05 мм.

1. Указана максимальная скорость, о заданном режиме забыли.— Срок службы подшипника превышает гарантийный срок, но не срок действия схемы переключения передач.

1. Смещение CG игнорируетсядо тех пор, пока не прибудет чертеж захвата и показатели моментов не будут исчерпаны.

Часто задаваемые вопросы

Что именно мне нужно отправить для расчета стоимости по размерам?Полезная нагрузка с учетом ориентации и смещения центра тяжести, один цикл движения (расстояние / время перемещения / задержка), целевые показатели повторяемости и точности отдельно, условия окружающей среды и коэффициент заполнения. При наличии этих шести параметров выбор модели и подбор двигателя возвращаются к первому предложению.

Можно ли настроить параметры штриховки в каталоге товаров?Да — ход винта определяется длиной винта и длиной корпуса, а не внутренней конструкцией. Это самый простой и дешевый вариант индивидуальной настройки в данной категории.

Изменяются ли размеры при сборке многоосевых портальных конструкций?Размеры по каждой оси не учитываются, но ось Y несет привод оси X в качестве дополнительной подвижной массы — включите его в полезную нагрузку и выровняйте монтажные поверхности.

Что произойдет, если я возьму размер побольше, "на всякий случай"?Стоимость, движущаяся масса и размер двигателя — все эти параметры возрастают, а дополнительная масса препятствует достижению целевого показателя ускорения. Оптимальный подбор размеров с запасом всегда предпочтительнее избыточного.

Общие технические рекомендации — перед утверждением проекта необходимо сверить все данные с технической документацией конкретного устройства.

Последнее обновление:2026-11-10

Пришлите нам шесть цифр

Полезная нагрузка и ориентация, один цикл движения, точность позиционирования, режим работы, условия окружающей среды — и мы предложим вам модель с подходящим двигателем из нашего ассортимента одноосевых линейных направляющих или дадим честную рекомендацию по использованию шариковинтовой передачи, если она лучше подходит.