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什么是线性执行器?其如何工作?
发布时间:2024-07-12        浏览次数:9        返回列表
   线性执行器是*种在直线上产生力和运动的运动装置。线性执行器由旋转电机(步进电机、有刷直流电机或无刷伺服电机)和带精密螺母的螺纹导螺杆组成。当电机转子旋转时,线性执行器通过直线移动螺母 将电机的旋转转换为线性运动。推拉线性运动直接通过螺母和导螺杆实现。
  
  线性执行器起什么作用?
  
  线性执行器提供的直线运动可用于提升、放下、滑动、调整、倾斜、推动或拉动物体,只需按*下按钮即可。如今,全**有数亿个线性执行器用于执行不同的任务。线性执行器可以打开自动门。它们可以调整汽车座椅。它们用于移动患者通过 MRI 机器和 CT 扫描仪,线性执行器为人们每天使用的数千种物品提供来回运动,涉及制造业、机器人技术、医疗保健、汽车、航空航天、家庭自动化等众多行业。
  
  线性执行器如何工作?
  
  线性致动器以直线方式致动或移动。在系统中设计线性致动器的主要原因是为了满足以线性方式而非旋转方式精确移动有效载荷的需求。线性致动器的操作很简单。导螺杆(或滚珠螺杆)的作用是将电机的顺时针和逆时针旋转力(扭矩)转化为沿螺杆长度移动的螺母的来回线性运动。
  
  线性执行器*常见的行业和应用是什么?
  
  线性执行器用于需要提升、降低、推动、拉动、旋转或定位负载的各种应用。线性执行器*受欢迎的工业应用包括:
  
  包装
  
  实验室诊断设备
  
  医用器材
  
  食品和饮料加工
  
  X 射线成像设备
  
  机器人
  
  制药
  
  半导体
  
  工厂自动化
  
  暖通空调
  
  物料处理
  
  清洁能源
  
  2D 和 3D 打印
  
  汽车和工业车辆
  
  机械工具
  
  海洋
  
  航天
  
  线性执行器有哪些不同类型?
  
  线性执行器有多种配置,以适应不同的应用。线性执行器按其机械驱动机构、导轨和外壳分类。*常见的线性执行器类型包括:
  
  混合式步进电机线性执行器 ——是要求在*小的封装内实现高性能和耐用性的设备设计师的*选。
  
  双运动混合执行器-通过单个紧凑型执行器组件提供独立的线性和旋转运动。这种类型的执行器是笨重复杂机构的理想替代品。
  
  叠式步进电机线性执行器 - 提供更广泛的推力和速度,以满足更广泛的应用。
  
  外部线性执行器 - 将丝杠固定 在电机轴上。此类型通常用于为 60-500 毫米行程范围内的线性滑动系统提供动力。
  
  非固定式线性执行器 ——将螺母放置在电机内部,并允许丝杠通过执行器线性移动。这种类型通常适用于 30-200 毫米的行程长度。
  
  固定式线性执行器 -将螺母位于执行器体内(与非固定式执行器类似),但前侧具有附在螺杆上的线性花键,可防止螺杆旋转并提供线性输出。
  
  机电执行器 -将电动机与外部线性驱动元件相结合,可以是滚珠丝杠、导螺杆、齿条和小齿轮或皮带。还可能包括变速箱和线性导向元件。
  
  液压执行器 -是带有活塞的液压缸,利用不可压缩液体在活塞上产生不平衡压力以产生线性位移。
  
  气动执行器- 使用压缩空气将能量转换为机械运动。它们由活塞、气缸和阀门或端口组成,可产生线性或旋转机械运动。
  
  音圈执行器- 具有产生磁场的磁铁,磁场产生电流,电流移动线圈,从而在轴上产生运动。运动的力与线圈的匝数成正比。
  
  线性执行器的性能、容量、速度、力和精度取决于多种配置方面 - 包括电机的尺寸、驱动螺杆的导程或螺距的直径、变速箱比(如果有)以及任何其他附件,例如限位开关和位置传感编码器。
  
  如何选择正确的线性执行器:
  
  为了正确确定线性执行器的尺寸,必须考虑以下变量:
  
  移动负载需要多大的线性力?
  
  负载必须行进的直线距离是多少?
  
  执行这个动作需要多少时间?
  
  设计师在评估线性执行器时应考虑哪些标准?
  
  选择线性执行器时应分析以下能力:
  
  高重复性
  
  定位精度
  
  运行平稳
  
  长寿
  
  易于(无需)维护
  
  恶劣环境下的坚固性和可靠性
  
  紧凑的设计
  
  安全操作
  
  多功能性。
  
  线性执行器的负载能力是多少?
  
  线性执行器的负载能力取决于其移动和保持负载的能力。负载是指推向或压缩线性执行器的力以及拉离线性执行器的力。国际标准组织 (ISO) 标准 14728-1:2017 描述了线性执行器的负载疲劳。
  
  线性执行器的负载能力有两种测量方法:动态和静态。当线性执行器处于动态位置时,它正在移动。当线性执行器处于静态位置时,它将负载保持在设定位置。静态负载能力取决于执行器可以安全承受多少负载而不会发生反向驱动或损坏。
  
  线性执行器能使用多长时间?  通过适当的应用考虑,Haydon Kerk 线性执行器可提供高达 2000 万次循环。电机疲劳将由每个客户的独特应用决定。
  
  延长使用寿命的**步是选择安全系数为 2 或更高的电机。*二步是确保系统机械性能良好。这可以通过尽量减少侧向载荷、不平衡载荷和冲击载荷来实现。每个系统的设计都应考虑到有效的散热。如果遵循这些简单而有效的指导方针,线性执行器将在数百万次循环中提供可靠的运行。
  
  结论:
  
  线性执行器将旋转运动转换为推或拉的线性运动,可用于提升、下降、滑动或倾斜机器或材料。
  
  尽管所有线性执行器的功能相同,但实现运动的方式却有多种不同。
  
  线性执行器有几种配置,以适应任何可能的应用、环境、设置或行业。