第4部：电动推杆的负荷及速度特性

 

不论您是否正在为下一个大型项目计划努力，或是「为您自己做」(DIY)在家工作，为您的应用选择正确的电动直线推杆系统时，有很多因素要考虑。修改各种轴心类型、轴心规格、马达每分钟转速 (RPM)、齿轮比及供应推杆之动力的组合，堤摩讯(TiMOTION)可以控制推杆负荷和速度的能力。这些特性取决于互操作高质量及耐用的电动推杆。

 

 

螺杆类型

 

螺杆（或螺丝）的类型，会部分决定电动推杆移动的速度和及负荷能力。堤摩讯(TiMOTION)生产电动推杆，以2种类型的螺杆、导螺杆及滚珠螺杆的其中1种为其特色。有3种导螺杆的螺纹类型：方螺纹、梯形螺纹及锯齿螺纹。

 

导螺杆

堤摩讯(TiMOTION)以梯形螺纹生产导螺杆（适合梯形核心）。梯形螺纹有高度的负荷能力，但因为核心和螺纹间增加的摩擦力，所以速度没有滚珠螺杆快。然而，梯形导螺杆是更为节省和高度可信赖的解决方案，我们可以传递给顾客。堤摩讯(TiMOTION)制造的大部分电动推杆使用梯形螺纹导螺杆，可见于我们的TA2、TA4、TA6、TA23及许多型号。

 

TA2	TA4

 

TA6	TA23

 

滚珠螺杆

堤摩讯(TiMOTION)在电动直线推杆中使用的另一种螺杆，为滚珠螺杆。滚珠螺杆的摩擦力较梯形螺杆为小，螺纹轴提供滚珠轴承一个环状通路（在一个滚珠核心中），较滑动摩擦在梯形核心上造成的更为精确。因此，滚珠螺杆更为有效，也可以高速移动。然而，滚珠螺杆上一般来说，没有自我锁定的力量，因此制动器机制可以协助反向驱动并维持负荷的位置。滚珠螺杆常用于我们的MA1电动直线推杆型号选择。

 

MA1

 

螺杆规格对于推杆移动速度也有很大的影响，但大部分是支撑负荷的能力。螺杆（或螺丝）的规格包括：强度、导线及启动次数。强度为螺杆螺纹上的波峰至邻近螺纹相等波峰的轴距。导线为螺杆在轴上移动一圈（360度）的线性距离。启动为独立螺纹缠绕在螺杆上的次数。

 

这些是什么意思？螺蚊角度会决定核心在轴上下移动的速度。角度越陡移动越快，反之亦然。轴心上越多启动，则螺纹角度越陡（如上图所示）。然而，速度和自我锁定能力之间有个权冲。核心在轴心上下移动越快速，一般来说代表自我锁定力量下降（在核心停止时，本能维持负荷的位置）。

 

 

转速和齿轮比

 

控制推杆速度和负荷时，考虑的另一件事为调整齿轮设定的转速和齿轮比。齿轮比为驱动器每分钟转速 (RPM) 和驱动齿轮每分钟转速 (RPM) 的次数比。举例来说，若驱动器正齿轮有12齿，驱动正齿轮有24齿，则驱动正齿轮是驱动器正齿轮的2倍。驱动齿轮每转1圈，驱动器齿轮必须转2圈，则其齿轮比为2:1。

 

另有额外的齿轮附加至方程式中，依照要求的力量及速度决定，力量和速度藉由「机械能 = 力量*速度」的公式链接至推杆上。 因此，这些是什么意思？假设特定应用需要的负荷很高。在此情况下，堤摩讯(TiMOTION)可增加更多的齿轮以调整齿轮比，推杆产生更多转矩，最后可以在轴心上增加更多力量，使其移动。

 

 

机械动力要求 

 

操作电动直线推杆的负荷和速度时，也可考虑应用需求的机械动力总量（动力以瓦特计算）。记住DC马达之电流、速度及负荷的要点为，当负荷增加时，电流会增加，速度则会降低（如上方图表所示）。除了这个主要的关系之外，很多其他的电机参数也会影响负荷及速度，例如使用的电源或马达效能。堤摩讯(TiMOTION)的工程师负责选择正确的参数，以符合顾客的应用需求。

 

堤摩讯(TiMOTION)提供电源以支持我们的12V DC、24V DC或36V DC电动推杆。大部分的堤摩讯(TiMOTION)推杆以直流电 (DC) 运作，我们的控制盒可以转换交流电 (AC) 为直流电，因此顾客可以将其应用接在墙上。TiMOTION可以整合SMPS变压器（开关模式电源），以及环形变压器至控制盒中。SMPS变压器支持110V AC 及 220V AC输入，让世界各地的顾客将其产品接至不同的输出。

 

以下3个图表可协助了解项目用途及转换。第1个常见的电压表示可用于互换，第2个为牛顿 (N) 转换为磅 (Lbs.) 和公斤 (kg)，最后1个是公厘 (mm) 转换为英寸 (In)：

 

电压表示

12 Volts DC	12V DC	12 VDC
24 Volts DC	24V DC	24 VDC
36 Volts DC	36V DC	36 VDC
48 Volts DC	48V DC	48 VDC
110 Volts AC	110V AC	110 VAC
220 Volts AC	220V AC	220 VAC

 

重量转换（N 转换为 lbs. 和 kgs）

1 牛顿 (N)	.22481 磅 (lbs)
1 牛顿 (N)	.1 公斤(Kg)

 

距离（mm 转换为 in.）

1 公厘 (mm)

.03937 英吋 (in)

 

我们希望这个可以协助您更佳了解及建立电动直线推杆。在下一个部分，我们将会着眼于液体和灰尘防护的IP等级，可附加于电动推杆，以及润滑进入电动直线推杆。若您有进一步的问题及／或想询问您的下一个应用，堤摩讯(TiMOTION)很乐意协助您。我们专门与顾客配合，针对其线性移动系统的需求，提供优质的解决方案。

 

 

延伸阅读:
→	第1部：何为电动直线推杆？
→	第2部：电动直线推杆的配件
→	第3部：电动直线推杆的安全特性选择
→	第5部：电动推杆的IP等级和润滑
→	第6部：应用于电动直线推杆的位置反馈传感器
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→	3种传动系统的优缺点：气动、液压及电动