术语

导程

导程是螺母在丝杆上每走一圈的距离。在产品目录中。导程会是我们定义每转前进距离的术语。

导程越大每转一圈的距离就长。导程=节距*螺纹头数

节距

节距是牙与牙之间的距离

在单头的丝杆中节距=导程

在多头螺纹中,节距=导程÷螺纹头数

丝杆精度

在给定的丝杆长度上的测量值。

例如:0.004 Inch 每步

导程精度是基于导程得出的实际位置与理论位置的偏差波动。

例如:导程0.5英寸丝杆和导程0.004英寸每英尺精度旋转24次理论上移动螺母12英寸。

然而导程0.004英寸丝杆的每步,实际行程可以从11.996英寸到12.004英寸。

位置公差
实际值和理论值的接近程度。
重复定位精度
在特定条件下,电机被指令到同一目标的位置范围的一致程度。
水平或是垂直应用

垂直负荷下需要考虑电机失电后的自滑现象,必要时需考虑安装刹车装置以作保护。
垂直负荷下还应将负荷本身重量考虑在负载计算中。水平应用丝杆不能承受悬挂负载。

丝杆全跳动
电机以安装止口为基准固定, 缓慢转动丝杆,测量丝杆全长任意位置的径向跳动量。此定义只用于外驱电机。
振动和噪音

当电机运行频率接近电机固有震荡频率,就会产生共振,并发出较大的噪音。1.8度步距角的混合式电机共振频率 一般在200PPS 左右。微步驱动可以改善低频共振现象

静负荷
丝杆静止状态下可承受的最大推力。
动负荷
丝杆处于运动状态下可承受的最大推力。
驱动器

步进电机需要一些外部电子元件才能运行。这些组件通常包括电源,逻辑程序器,开关组件和时钟脉冲源,以确定步进率。

许多商业上可用的驱动器已经将这些组件集成到一个完整的组件中。

基本的步进驱动器有各种功能,它可以产生高性能。鼎智有多种驱动,以便满足多种应用场合。

动态力矩
在一定步进速率下电机所产生的力矩。
动态力矩可由PULL IN(牵入)力矩或PULL OUT(牵出)力矩所表示。
保持力矩
步进电机通以额定电流但没有转动时,定子锁住转子的力矩
惯性
物体对加速度或减速的惯性测量值。
此处用于指电机所要移动负载的惯性,或电机转子的惯性。
温升
温升是电机与环境的温度差,是由电机发热引起的。
运行中电机铁芯处在交变磁场中会产生铁损,绕组通电后会产生铜损,还有其它杂散损耗等,都会使电机温度升高。是电机设计及运行中的一项重要指标。
单步进响应
电机进行完整的一步所要求的时间
步进
是指电动机转子按从一个单拍励磁位置到下一个单拍励磁位置的转到。
指电动机转子按从一个单拍励磁位置到下一个单拍励磁位置的转动。对于旋转电机步进为转子所转过的角度,对于直线电机步进为直线距离。
线性步进增量(步长)
转子每旋转一个步距角,使丝杆所产生的线性行程。
步距角
每一步旋转的角度
牵出力矩
在规定驱动条件下,步进电机在给定脉冲频率下运行,不丢步时转轴上所能承受的最大负载转矩
牵入力矩
必须克服转子惯量的加速转矩,以及加速时固定连接的外界负载和各种摩擦转矩。 因此,牵入力矩通常小于牵出力矩。
负载力矩
阻力力矩和惯性力矩之和。
效率
有用功率对驱动功率的比值。
分辨率
电机每接收一个脉冲电机轴伸出距离
张紧或是压紧负荷

对丝杆具有拉伸作用的负荷为张紧负荷

对丝杆具有挤压作用的的负荷为压紧负荷

根据负荷的大小来设计组装丝杆

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径向负荷

径向负荷是丝杆与丝杆中心轴线垂直的负载

一般情况下避免这也的设计,除非有线性导轨作支撑

radial load image
轴向负荷

轴向负荷是指与丝杆中心轴线平行的负载

axial load image
反向驱动力

反向驱动力是指轴向施加的可使螺母或丝杆旋转的推拉力。一般来说,丝杆效率大于50%就可能产生反推力,丝杆效率低于35%可自锁。

垂直负荷系统必须考虑自锁(反推力)

力矩

驱动丝杆系统需要的力矩包括:

  • 1. 惯性扭矩
  • 2. 摩擦阻力矩
  • 3. 负载力矩
润滑
螺母材料通常含有自润滑材料,且工厂在出厂时已经涂覆了特殊润滑剂,用户无需添加其他润滑剂。涂覆特氟龙材料的丝杆系统一般不需要润滑剂。
丝杆端部加工

标准公制螺纹或按客户要求定制,具体请与公司的技术支持工程师确认

丝杆端部固定方式

丝杆系统的性能(速度和效率)受到丝杆端部的附着和支撑方式的影响

端部固定方式 相对刚度 临界速度的因素 临界负载的因素
less rigid image 0.32 0.25
rigid image 中等 1.0 1.0
more rigid image 较佳 1.55 2.0
most rigid image 最佳 2.24 4.0
柱状强度
当丝杆受到挤压时,其弹性稳定性会超过极限使得弯曲或屈曲而导致螺杆失效。
临界速度

临界速度是指丝杆到达第一次谐振频率时的旋转速度,在这个速度下,丝杆会变形扭曲,系统会振动而变得不稳定。

几个变量会影响系统达到临界速度的速度:

  • 1. 丝杆导程
  • 2. 转速
  • 3. 端部固定方式
  • 4. 轴向负荷
  • 5. 丝杆直径
  • 6. 轴向受力方式(张紧或压缩)

例如,下面的图表显示,对于直径为19.05mm、长度为1778mm的螺丝,临界转速的门槛为700转/分。

不同丝杆直径(英寸)的临界转速(rpm)与无支撑螺杆长度的对比
Critical rotation speed (rpm) vs. Unsupported screw length for various screw diameters (inch) graph
间隙

背隙是丝杆和螺母静止时两者轴向的相对可移动量,随着工作时间的增加,由于磨损也会导致背隙增加。

背隙的补偿或校正可由消隙螺母来实现。

当需要双向定位时,消隙是需要被关注的。

backlash image