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步进电机有待提高精度和速度

发布日期:2014-12-23 | 来源:泰富西玛电机-金泰销售公司 
西安泰富西玛电机有限公司技术专家:首先有必要了解电机的基本结构。一个较好的研究实例Size 17电机,它属于混全式步进电机家庭中尺寸较小的。习惯上,直线电机使用由一轴承级金属材料(如青铜)加工成的空心轴,该空心轴具有内螺纹然后与螺纹导杆连接。空心轴沿转子轴线安装。导杆材料通常为不锈钢,它具有相当的防腐蚀性能。大多数零件所用的螺纹的型式是加工螺纹(如#10-32),此螺纹有单头或多头,这取决于电机所需的精度和速度。
加工螺纹一般选择 "V"形螺纹,这是由于其易加工并可轧制成形。尽管这对加工来说是较为适用,但对动力的传输而言却是不利。相比之下Acme螺纹更为合适,主要理由如下:
Acme螺纹的设计更加高效。而从使用角度来看,低损耗(包括磨擦),就意味着磨损少和使用寿命长。从螺纹的基本几何原理看就很容易理解其中的原因。"V"形螺纹的相对面之间的角度为60度,而Acme螺纹的仅为29度。
假定磨擦、扭矩和螺纹角相同,"V"形螺纹能传送的力约为梯形螺纹的85%。因为使用的螺纹是V形的,取决于负载方向。60度螺纹的效率除以29度螺纹效率就能计算出比率。
这里的效率计算还未考虑由于"V"形螺纹表面的高压力而产生的额外的损耗。
Acme螺纹导杆一般是为传送动力而制作的,所以其表面光洁度、螺距精度及公差得到严格保证。"V"形螺纹基本上用于紧固螺纹,所以其表面光洁度和直线性并不受到严格控制。
与此同时,驱动螺杆的螺母甚至显得更重要,该螺母通常是嵌入电机转子中的。传统的螺母材料采用轴承级的青铜并在其内部加工螺纹,这样做是综合考虑了物理稳定性和润滑性。当然,说它是综合考虑是因为其在这两方面并非特别优秀。直线电机中驱动螺母的较好材料是自润滑的热塑性材料。这是因为用新的工程塑料能使螺杆螺母运动磨擦系数降低。
结果很明显,但为何不用塑料的驱动螺母?对螺纹来说塑料是好的,可惜的是对于混合式电机中的转子轴颈来说工程塑料却不稳定。由于电机的温度在运行时可能升至167°F,在这种情况下塑料的膨胀量可能达到0.004英寸,但黄铜在同样热条件下仅膨胀0.001英寸。
轴承轴颈在混合式电机结构中是非常重要的,为了达到最佳性能,混合式电机在设计时必须保持千分之几英寸的转子铁芯外径和定子内径之间的空隙。如果转子装配不同心则将与定子内壁磨擦。设计人员希望通过选择合适的材料在螺纹寿命和轴承轴颈的稳定性上都取得较好的效果,而注塑有内螺纹的金属转子结构正好是理想的选择。
该结构极大地提高了电机运行寿命和效率,并降低了运行噪音。电机寿命比在其它电机中使用的常规青铜螺母结构高,且不需维护。
                                                                                    责任编辑:涛声依旧

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