电动螺丝适用于各种螺丝系列,包括Acmes,Hi- lead?,Torqsplines?和其他特殊系列(本产品目录中未提供但为OEM客户生产),如Stub Acme,梯形(“metric Acme”)和Buttress。无论螺纹系列如何,外螺纹螺钉都与相同螺纹形式的内螺纹螺母配合; 当任一成员旋转时,另一成员进行翻译。螺钉和螺母之间的接触是螺钉和螺母接口表面的滑动摩擦(图19)。标准Acmes的效率从20%-30%到Hi-lead?的25%-40%不等,而某些Torqsplines?的效率则高达75%。任何动力螺杆和螺母的效率取决于螺杆和螺母材料之间的摩擦系数,螺纹的超前角和压力角。其中,超前角具有最大的效果,摩擦系数具有次要效果,并且压力角具有最小的影响。对于作为这些变量函数的效率的确切公式,动力螺钉的效率可能随负载而变化。当负载增加时,单位压力增加并且摩擦系数可能下降。对于塑料螺母尤其如此,但也观察到青铜螺母。Acme螺钉系列中的电动螺钉(单启动螺钉)是自锁的。这意味着它们可以在不使用制动器的情况下承受负载。在振动环境中,可能需要一些锁定装置,但Acme螺钉很少需要制动。这使得它们简单且廉价地用于许多不同的应用,例如机床,夹紧机构,农业机械,医疗设备,航空航天和许多工业的其他机构。动力螺钉通常由碳钢,合金钢或不锈钢制成,它们通常与青铜,塑料或钢制配合螺母一起使用。青铜和塑料螺母在高负荷应用中很受欢迎,它们提供低摩擦系数以最小化驱动扭矩。钢螺母仅用于偶尔的调整和有限的任务,以避免类似材料的磨损。
滚珠丝杠最初发明于19世纪后期,直到20世纪40年代才被广泛使用,当时它们被改装用于汽车舵机。从那时起,由于它们的高效率和可预测的使用寿命,它们已被用于各种工业和商业应用。滚珠丝杠在螺杆和螺母螺纹之间使用一系列滚珠轴承,以便通过滚动摩擦实现运动(见图20)。动力螺钉和滚珠丝杠类似于衬套(有时称为滑动轴承)和滚珠轴承。与滚珠轴承一样,滚珠丝杠具有低摩擦和可预测的使用寿命。螺钉,螺母和球由热处理钢制成,以优化性能并抵抗赫兹应力。滚珠丝杠的效率为90%,不随负载变化。由于效率高,滚珠丝杠永远不会自锁。由于滚珠丝杠可以轻松地将推力转换为扭矩并反向驱动齿轮箱或电机或其他驱动系统元件,因此需要一个抱闸来维持负载。
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