The Difference Between A Ball Screw And A Lead Screw In Linear Actuators

Kugelgewinde vs. Vorschubgewinde

Adam Morissette
Adam Morissette
PA Engineer

Hublängen und Vorschubschrauben werden für unterschiedliche Anwendungen verwendet und sind oft nicht austauschbar. Beide haben alternative Vor- und Nachteile. Wenn Sie selbst das Design einer Hublänge und einer Vorschubschraube vergleichen, wird Ihnen als erstes auffallen, dass sie unterschiedlich konzipiert sind, um Lasten zu tragen. Die Art und Weise, wie Hublängen eine Last bewegen, erfolgt durch umlaufende Kugellager, um die Effizienz zu maximieren und die Reibung zu minimieren. Eine Vorschubschraube ist darauf angewiesen, dass die Reibung zwischen den Oberflächen im Vergleich zum angewendeten Druck gering ist. Das bedeutet, dass eine Vorschubschraube nicht die gleiche Effizienz wie eine Hublänge erreichen kann. Sie bieten auch lineare Aktuatoren mit besserer Leistung oder schnelleren Geschwindigkeiten, je nach dem gewählten Designmodell. Dieser Artikel wird sich darauf konzentrieren, die beiden Typen eng zu vergleichen.

 

Hublängen

Hublängen sind mechanische lineare Aktuatoren, die lineare Bewegung ohne Reibung erzeugen. Sie werden normalerweise gewählt, da sie schnellere Geschwindigkeiten mit kontinuierlichen Arbeitszyklen haben und höhere Lasten als Vorschubschrauben tragen können. Obwohl sie die teurere Option sind, sind sie zuverlässig und lassen sich leicht in ein Projekt integrieren.

Hauptprinzipien der Hublängen

Ihre Wellen werden oft durch Ausrollen hergestellt, was eine Betriebsgenauigkeit von mehreren Tausendstel Zoll pro Fuß ermöglicht.

Hublängenaktoren bestehen entweder aus Gummi oder Leder und einem ziemlich voluminösen Zylinder, um die Umlaufbewegung der Kugeln zu ermöglichen, die die Bewegung verursacht. Sie haben lineare Dichtungen entlang der Naht,

 

lange Wagen für die Bewegung und verschiedene Schmieröffnungen an leicht zugänglichen Punkten zusammen mit dem Mechanismus.

Vorteile der Hublängen

Hublängen sind effizient, da sie durch ihre Konstruktion viel Drehmoment opfern. Sie sind flexibel und haben aufgrund ihrer Bauweise eine geringere Reibung. Das bedeutet, dass sie sich nicht auf die gleiche Weise erhitzen wie ein linearer Aktuator mit Vorschubschraube in einer ähnlichen Situation. Die Konstruktion bedeutet auch, dass sie weniger anfällig für Ausfälle sind und weniger Wartung benötigen.

 

Nachteile der Hublängen

Der Hauptnachteil der Hublänge ist das komplexe Design. Dies macht es schwieriger, sie zu ersetzen oder Probleme zu beheben. Sie benötigen eine gehärtete Präzisionslagerfläche und Mechanismen zur Kugelumlaufbewegung. Hublängen sind auch nicht in der Lage zur Selbstregulierung. Die linearen Schraubaktoren, in die sie integriert sind, benötigen daher separate Bremsen. Diese Bremsmechanismen sind speziell erforderlich, um ein Zurückdrücken zu verhindern, was für die Schrauben schädlich wäre. Vertikale Anwendungen und Geräte können auch schwierig für Hublängenaktoren sein.

Darüber hinaus sind diese Schraubentypen unglaublich laut, was ihre Anwendungen und Verwendungen einschränkt. Sie sind jedoch sehr voluminös, was sie auf Anwendungen beschränkt, die viel Platz bieten. Ein linearer Aktuator, der durch eine Hublänge betrieben wird, benötigt häufiger Schmierung als andere Schraubentypen und, wie bereits erwähnt, sind sie teurer als Vorschubschrauben.

 

Vorschubschrauben

Vorschubschraubenaktoren werden hauptsächlich eingesetzt, wenn eine Industrie eine kostengünstige Lösung benötigt. Sie sind leise, flexibel, korrosionsbeständig und haben einige Selbstsperrfähigkeiten. Der Nachteil ist, dass sie nicht so schnell sind und nicht die gleichen Lasten wie die Hublänge tragen können. Vorschubschrauben sind Verbindungen zwischen verschiedenen Bereichen eines Mechanismus und werden verwendet, um lineare Bewegung aus rotierender Bewegung zu erzeugen. Die Schraubengewinde selbst sind in zwei Teile unterteilt, einen männlichen und einen weiblichen. Die Trennung und Verbindung dieser beiden Teile führt dazu, dass viel Reibung im Gerät entsteht.

 

Hauptprinzipien der Vorschubschrauben

Ein Vorschubschraubenaktuator hat eine kompakte Form zusammen mit einer rotierenden Mutter innerhalb eines Zylinders. Der Motor in einem linearen Schraubentrieb ist im Zylinder eingeschränkt, es ist die Mutter, die sich bewegt. Diese elektrischen Schraubaktoren sind selbstsperrend und haben eine minimale Anzahl beweglicher Teile. Schließlich haben sie manchmal halbe Muttern installiert, die die Mutter bei Bedarf lösen können.

Eine der beliebten Arten von Vorschubschrauben sind die Acme-Schrauben. Diese Schrauben haben einen neunundzwanzig-

Eine Acme-Schraube

 

Grad-Gewinde, was einfacher zu erstellen ist als ein quadratisches Gewinde. Während die erhöhte Reibung eines dreieckigen Gewindes es ineffizienter macht als quadratische, sind diese Gewinde auch viel stärker. Daher können die Acme-Schrauben lineare Aktuatoren mehr Tragfähigkeiten bieten.

 

Vorteile der Vorschubschrauben

Diese Schrauben sind günstiger und die Acme-Schraubenaktoren, die selbstsperrend sind, benötigen kein separates Bremssystem. Sie sind auch effizienter bei vertikalen Anwendungen und Geräten.

 

Nachteile der Vorschubschrauben

Vorschubschrauben müssen viel häufiger ersetzt werden als andere Schrauben. Sie sind auch ineffizient, aufgrund der Art, wie sie konstruiert sind. Dies liegt an der Notwendigkeit eines größeren Motors und dem Vorhandensein von Drehmoment aufgrund der mangelnden Flexibilität der Schrauben. Darüber hinaus produziert die Konstruktion mehr Reibung während des Betriebs und somit mehr Wärme. Sie sind auch nicht in der Lage, hohe Durchsatzraten, höhere Geschwindigkeiten oder längere Zykluszeiten zu bewältigen.

 

Fazit

Dieser Artikel sollte die Unterschiede und Ähnlichkeiten zwischen Vorschubschrauben und Hublängen diskutieren und ob eine oder die andere besser war. Wir verwenden Vorschubschrauben in Acme-Gewindeaktoren, aber Hublängen haben ihren Platz in vielen Anwendungen und Prozessen. Vorschubschrauben sind günstiger als Hublängen, aber die Frage, welchen Schraubentyp man verwenden sollte, ist viel komplizierter als nur die Kostenfrage. Jeder hat Vorteile für bestimmte Anwendungen, was bedeutet, dass es manchmal vom Benutzer abhängt, über die Kosten hinauszuschauen und das zu suchen, was am geeignetsten wäre.