Elektromekaniska ställdon finns i många varianter, med vanliga drivmekanismer somledskruvar, kulskruvar och rullskruvar. När en konstruktör eller användare vill övergå från hydraulik eller pneumatik till elektromekanisk rörelse är rullskruvställdon vanligtvis det bästa valet. De ger jämförbara prestandaegenskaper med hydraulik (hög kraft) och pneumatik (hög hastighet), i ett mindre komplext system.
A rullskruversätter recirkulerande kulor med gängade rullar. Muttern har en invändig gänga som matchar skruvgängan. Rullarna är anordnade i en planetkonfiguration och båda roterar kring sina axlar och kretsar runt muttern. Rullarnas ändar är tandade för att gripa in i kuggringar i varje ände av muttern, vilket säkerställer att rullarna förblir i perfekt linje, parallellt med skruvens och mutterns axel.
En rullskruv är en typ av skruvdrivning som ersätter de cirkulerande kulorna med gängade rullar. Rullarnas ändar är tandade för att gripa in i kuggringar i varje ände av muttern. Rullarna roterar båda kring sina axlar och kretsar runt muttern, i en planetarisk konfiguration. (Det är därför rullskruvar också kallas planetrullskruvar.)
Geometrin hos en rullskruv ger betydligt fler kontaktpunkter än vad som är möjligt med enkulskruvDet här innebär att rullskruvar vanligtvis har högre dynamisk lastkapacitet och styvhet än kulskruvar av liknande storlek. Och de fina gängorna (stigningen) ger en högre mekanisk fördel, vilket innebär att mindre ingående vridmoment krävs för en given belastning.
Den viktigaste designfördelen med rullskruvar (nederst) jämfört med kulskruvar (överst) är möjligheten att innehålla fler kontaktpunkter i samma utrymme.
Eftersom deras lastbärande rullar inte vidrör varandra kan rullskruvar vanligtvis röra sig med högre hastigheter än kulskruvar, vilka måste hantera de krafter och den värme som genereras av att kulorna kolliderar med varandra och med recirkulationsändkåporna.
Inverterade rullskruvar
Den inverterade designen fungerar enligt samma princip som en vanlig rullskruv, men muttern är i huvudsak vänd ut och in. Därav termen "inverterad rullskruv". Detta betyder att rullarna roterar runt skruven (istället för muttern), och skruven är gängad endast i det område där rullarna kretsar. Muttern blir därför den längdbestämmande mekanismen, så den är vanligtvis mycket längre än muttern på en vanlig rullskruv. Antingen skruven eller muttern kan användas för tryckstången, men de flesta ställdonstillämpningar använder skruven för detta ändamål.
Tillverkning av en inverterad rullskruv innebär utmaningen att skapa mycket exakta invändiga gängor för muttern över en relativt lång längd, vilket innebär att en kombination av bearbetningsmetoder används. Resultatet blir att gängorna är mjukare, och därför är belastningsvärdena för inverterade rullskruvar lägre än för vanliga rullskruvar. Men inverterade skruvar har fördelen att de är mycket mer kompakta.
Publiceringstid: 27 oktober 2023
