智能傳動的靈魂 - 行星滾柱絲杠的前生今世

日期:2021-01-27 08:52:00閱讀:    作者:Seenpin

感謝大家關注新劍,本周我們分享一些傳動技術領域的研究,內容包括行星滾柱絲杠發展的歷史和現狀、還包含工業領域的產品應用等內容。希望您在閱讀過后,給我們留言提出寶貴意見,我們期盼與您共同探討行業發展的未來。


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行星滾柱絲杠電動缸解剖圖

 

隨著這兩年的世界格局及外部環境的巨大變化,對于我國的工業企業面臨著巨大的機遇與挑戰。在“國內國外經濟雙循環”的大政策前提下,部分設備的關鍵零部件已經開始出現國產替代的大趨勢。在這種背景下,行星滾柱絲杠這種高端設備零部件的國產化成為必然趨勢。

 

行星滾柱絲杠是一種非常專業的傳動裝置。由于該產品一直被歐美企業所壟斷,在中國的發展歷史較短,且技術門檻高。這就是很多客戶不了解它的主要原因。那么,今天我們將帶您一起了解一下,這個傳奇產品的前世今生。

 

行星滾柱絲杠是將旋轉運動轉換為線性運動的機械裝置。傳動方式是與眾不同的,在主螺紋絲杠的周圍,行星布置了6-12個螺紋滾柱絲杠,這樣將電機的旋轉運動轉換為絲杠或螺母的直線運動。它能夠在極其艱苦的環境下承受重載上千個小時,這樣就使得行星滾柱絲杠成為要求連續工作應用場合的理想選擇。但是,在它誕生的最初階段也經歷復雜的過程。

 

不被看好的身世

 

行星滾柱絲杠最早起源于1942年,一名瑞典的發明家Carl Bruno Strandgren(卡爾·布朗·斯特蘭德格倫) 申請了第一個循環式滾柱絲杠的專利。但是由于結構復雜、加工難度大和成本較高的原因,最初的階段并未得到廣泛的應用。在產品問世后的很長一段時間都無人問津。

 

行星滾柱絲杠的春天

 

從70年代起,隨著武器裝備技術發展以及石油、化工、數控機床等對大推力、高精度、高效率、長壽命的需求提升。行星滾柱絲杠迎來了它的春天。

1970年瑞士ROLLVISSA公司起致力于行星滾柱絲桿產品的制造與研究,并開發了一款超精密行星滾柱絲杠。

1987年前蘇聯生產工藝研究所開始批量生產,螺紋長度可以達到1500和2000mm的特長型行星滾柱絲杠副。

在這之后,美國的EXLAR公司將行星滾柱絲杠作為六自由度并聯機構的傳動裝置,研制出了一種新型的電推桿。

 

理想的替代方案

 

目前,行星滾柱絲杠主要應用在民用領域 ,如精密機床、食品包裝、特種機械、測試仿真等。但隨著飛行器和武器裝備全電化發展以及石油、化工、機床等 需要大推力、高精度、高頻響、高效率、長壽命的機械裝置作為機電作動系統 ( Electro - Mechanical Actuator , EMA) 的執行機構,取代易污染、維護成本高的傳統液壓作動系統 ( Electro - Hydrostatic Actuator ,EHA) 。加之內、外螺紋加工工藝的提高 ,以及制造設備和相關材料技術的發展 ,近年來 ,行星滾柱絲杠得到了廣泛關注。

行星滾柱絲杠因配置維護簡單、體積小、壽命長、不存在液體滲漏等特點,在飛機、軍艦的傳動系統中起到了關鍵的作用,小小的行星滾柱絲杠被歐美等發達國家稱為“真正能夠替代液壓系統的控制部件”。

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杭州新劍工程機械用行星滾柱絲杠電動缸


行星滾柱絲杠產品在80年的發展史中,也經歷了從無人問津到廣泛使用的過程。工業的發展推動產品的進步。隨著現代工業對強度、轉速、承載力、耐久性等要求的不斷提升,行星滾柱絲杠的產品的優點也就顯現出來了。在中國國內能夠生產行星滾柱絲杠產品的企業為數不多,下一期我們將詳細介紹行星滾柱絲杠產品的技術難點及中國國內產品發展的狀況。

感謝關注新劍!我們下期再見。


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