線性致動器
編輯線性致動器是一個致動器,在直線運動創建,而相比之下,常規的圓周運動電動機。線性致動器用于機床和工業機械、計算機xxx設備(如磁盤驅動器和打印機)、閥門和風門以及許多其他需要線性運動的地方。液壓缸或氣壓缸固有地產生線性運動。許多其他機制用于從旋轉的電動機產生線性運動。
線性致動器的類型
編輯機械執行器
機械線性致動器通常通過將旋轉運動轉換為線性運動來操作。轉換通常通過幾種簡單的機制進行:
- 輪軸:提升機、絞車、齒條和小齒輪、鏈傳動、皮帶傳動、剛性鏈條和剛性皮帶執行器均根據輪軸原理工作。旋轉的輪子移動電纜、齒條、鏈條或皮帶以產生線性運動。
- 凸輪:凸輪致動器的原理類似于楔子,但行程相對有限。當輪狀凸輪旋轉時,其偏心形狀會在軸的根部提供推力。
一些機械線性致動器只能拉動,例如提升機、鏈傳動和皮帶傳動。其他人只能推動(例如凸輪致動器)。可以將氣動缸和液壓缸或導螺桿設計為在兩個方向上產生力。
機械致動器通常通過附接有旋鈕或手柄的螺釘和/或齒輪將控制旋鈕或手柄的旋轉運動轉換成線性位移。一個螺旋千斤頂或汽車千斤頂是一個熟悉的機械致動器。另一類執行器是基于分段式主軸的。千斤頂手柄的旋轉被機械地轉換為千斤頂頭部的線性運動。機械執行器也經常用于激光和光學領域,以控制線性平臺、旋轉平臺、鏡架、測角儀的位置和其他定位儀器。為了精確且可重復地定位,可以在控制旋鈕上使用索引標記。一些執行器包括編碼器和數字位置讀數器。這些與千分尺上使用的調節旋鈕相似,不同之處在于它們的用途是位置調節而不是位置測量。
液壓執行器
液壓致動器或液壓缸通常包括其中插入有活塞的中空缸。施加到活塞上的壓力不平衡會產生可移動外部物體的力。由于液體幾乎不可壓縮,因此液壓缸可提供受控的精確線性活塞位移。位移僅沿活塞的軸線。手動操作的液壓致動器的一個熟悉的例子是液壓汽車千斤頂。但是,典型地,術語“液壓致動器”是指由液壓泵控制的裝置。
氣動執行器
氣動執行器或氣缸與液壓執行器類似,不同之處在于它們使用壓縮氣體而不是液體來產生力。它們的工作原理與活塞類似,在活塞中將空氣泵入腔室內并從腔的另一側推出。氣動執行器不一定用于重型機械以及存在大量重量的情況。氣動線性執行器優于其他類型的原因之一是,動力源只是空氣壓縮機。由于空氣是輸入源,因此氣動執行器可以在許多機械活動場所使用。不利的一面是,大多數空氣壓縮機體積大,笨重且響亮。安裝后很難將它們運輸到其他區域。氣動線性執行器很可能會泄漏,這使其效率不如機械線性執行器。
壓電執行器
的壓電效應是某些材料的性質,其中電壓施加到所述材料的應用使得它膨脹。很高的電壓僅對應微小的膨脹。結果,壓電致動器可以實現極高的定位分辨率,但運動范圍也非常短。另外,壓電材料表現出滯后性,這使得難以以可重復的方式控制其膨脹。
扭曲和盤繞的聚合物(TCP)執行器
扭曲和盤繞聚合物(TCP)致動器也稱為超螺旋聚合物(SCP)致動器是一種可以通過電阻加熱來致動的盤繞聚合物。TCP執行器看起來像一個螺旋彈簧。TCP執行器通常由鍍銀尼龍制成。TCP執行器也可以由其他導電涂層(例如金)制成。扭曲引起的TCP執行器應承受負荷,以保持肌肉伸展。電能由于電阻而轉換為熱能,也稱為焦耳加熱,歐姆加熱和電阻加熱。隨著焦耳加熱導致TCP執行器溫度升高,聚合物收縮,并導致執行器收縮。
機電執行器
機電致動器與機械致動器類似,不同之處在于控制旋鈕或手柄由電動機代替。電動機的旋轉運動轉換為線性位移。機電致動器也可以用于為將電能轉換為機械轉矩的電動機提供動力。現代線性執行器的設計很多,每個制造它們的公司都傾向于采用專有方法。以下是對非常簡單的機電線性致動器的一般描述。
簡化設計
通常,電動機被機械地連接以旋轉導螺桿。導螺桿的圓周上沿長度方向加工有連續的螺旋螺紋(類似于螺栓上的螺紋)。絲杠螺母或球形螺母擰在絲杠上帶有相應的螺旋螺紋。防止螺母通過絲杠旋轉(通常,螺母與執行器本體的非旋轉部分互鎖)。因此,當導螺桿旋轉時,螺母將沿著螺紋被驅動。螺母的運動方向取決于絲杠的旋轉方向。通過將連桿連接到螺母,可以將運動轉換為可用的線性位移。當前大多數執行器都是為高速,高力或兩者之間的折衷而設計的。在考慮用于特定應用的執行器時,最重要的規格通常是行程、速度、力、精度和壽命。大多數品種安裝在風門或蝶閥上。
線性致動器系統中可以使用多種類型的電動機。其中包括直流電刷、直流無刷、步進電機,或者在某些情況下甚至包括感應電動機。這完全取決于應用需求和執行器設計要移動的負載。例如,使用集成的馬力交流感應電動機驅動導螺桿的線性致動器可用于操作煉油廠中的大型閥門。在這種情況下,不需要精度和較高的運動分辨率,但是需要較高的力和速度。對于實驗室儀器機器人,光學和激光設備或XY工作臺中使用的機電線性致動器,可能需要使用分數馬力的步進電機才能在微米范圍內實現高分辨率和高精度。帶細螺距絲杠的線性執行器。機電線性致動器系統有很多變化。了解設計要求和應用程序約束以了解哪一個xxx是至關重要的。
內容由匿名用戶提供,本內容不代表www.gelinmeiz.com立場,內容投訴舉報請聯系www.gelinmeiz.com客服。如若轉載,請注明出處:http://www.gelinmeiz.com/114783/
評論列表(1條)
good