ĐỘNG CƠ VÍT BÓNG PHIÊN BẢN BELT-DRIVEN VERSUS: LỰA CHỌN NÀO LÀ TỐT NHẤT CHO ỨNG DỤNG CỦA BẠN?

*Ngày nay, thiết bị truyền động tuyến tính đóng một vai trò quan trọng trong một loạt các ứng dụng tự động hóa tiên tiến. Từ chuyển động đơn giản của nguyên liệu thô trong môi trường sản xuất đến các hệ thống rô bốt tiên tiến để định vị chính xác một máy công cụ, bộ truyền động tuyến tính cung cấp chuyển động nhanh, hiệu quả và lặp lại cho nhiều nhiệm vụ khác nhau.

Hai trong số các loại bộ truyền động tuyến tính được sử dụng rộng rãi nhất là bộ truyền động truyền động bằng dây đai và bộ truyền động trục vít me. Cả hai loại đều được sử dụng trong các ứng dụng tương tự, nhưng khác nhau đáng kể về chức năng, đặc biệt là khi nói đến cơ chế truyền động. Khi lựa chọn thiết bị truyền động thẳng, các ưu điểm và nhược điểm của từng loại phải được xem xét cẩn thận để mang lại kết quả tốt nhất cho một ứng dụng chuyển động thẳng cụ thể.

Bộ truyền động bằng dây đai

Một bộ truyền động bằng dây đai chuyển đổi chuyển động quay sang chuyển động thẳng nhờ một đai thời gian được nối giữa hai ròng rọc ở hai đầu của bộ truyền động. Đai thời gian thường được cấu tạo bằng chất đàn hồi được gia cố bằng sợi cho các ứng dụng hạng nhẹ hoặc đai polyurethane được gia cố bằng thép cho các yêu cầu khắt khe hơn. Đai có chứa các răng kết nối với các puli để truyền mô-men xoắn một cách hiệu quả và chống trượt. Bộ truyền động dây đai được bao bọc trong một thân nhôm với bộ phận mang tải được đặt trên cùng dọc theo đường ray. Ngược lại với bộ truyền động trục vít me bi, trục truyền động được định hướng vuông góc với mặt bên của bộ truyền động

Bộ truyền động trục vít bi

Trong cơ cấu truyền động trục vít me bi, chuyển động quay của trục vít me dẫn động đai ốc bi và bộ truyền động được lắp để đạt được chuyển động thẳng mong muốn. Trục vít có rãnh xoắn chính xác được mài hoặc cuộn đóng vai trò như rãnh bên trong. Đai ốc có các rãnh bên trong đóng vai trò là rãnh bên ngoài. Mạch của các viên bi thép cứng chính xác tuần hoàn trong các rãnh giữa trục vít và đai ốc. Tương tự như cấu tạo của thiết bị truyền động bằng dây đai, các bộ phận truyền động của thiết bị truyền động trục vít me bi được bao bọc trong một thân nhôm trong khi thanh răng chuyển động trên cùng. Ngược lại với các thiết bị truyền động bằng dây đai, giao diện trục truyền động nằm thẳng hàng với trục vít me bi, ở phần cuối của thiết bị truyền động

Ưu điểm và nhược điểm

Dưới đây là sáu yếu tố làm nổi bật những ưu điểm và nhược điểm của cả bộ truyền động truyền động bằng dây đai và trục vít me:

1 – Chiều dài hành trình (Hành trình)

Hệ thống truyền động dây đai có lẽ được công nhận tốt nhất về khả năng di chuyển đường dài. Nói chung, quãng đường di chuyển dài hơn có thể đạt được hiệu quả về chi phí hơn với bộ truyền động dây đai hơn là có thể đạt được với bộ truyền động trục vít me có chiều dài tương tự. Tuy nhiên, mặc dù các hệ thống này thường được tìm thấy trong các ứng dụng yêu cầu chiều dài hành trình từ 10 đến 12 mét, khi chúng đạt đến chiều dài hơn, các vấn đề bắt đầu phát sinh với sự chùng của dây đai do không thể duy trì lực căng trên toàn bộ chiều dài của hệ thống.

Về mặt lịch sử, vấn đề với hệ thống truyền động trục vít là khó đạt được độ dài hành trình dài hơn. Khi chiều dài của trục vít tăng lên, tốc độ cho phép giảm, do trục vít có xu hướng bị chùng xuống dưới trọng lượng của chính nó và có hiện tượng quất. Trong khi thiết bị truyền động trục vít bi thường được tìm thấy ở độ dài từ 1000 mm trở xuống, thiết bị này có thể được cung cấp với độ dài lên đến 5,5 hoặc 6m bằng cách sử dụng các cặp khối ổ trục để hỗ trợ trục vít và ngăn chặn bất kỳ tác động quất nào ở tốc độ quay cao hơn.

2 – Công suất tải

Về khả năng chịu tải, hệ thống vít me bi thắng, cung cấp lực đầu ra nhiều nhất. Bộ truyền động trục vít bi có thể cung cấp lực đầu ra lên đến 13.100 pound, trong khi khả năng tải của truyền động đai thường sẽ đạt khoảng 2.000 lbs.

Đối với bộ truyền động bằng dây đai để xử lý nhu cầu tải / lực đẩy cao hơn, đòi hỏi dây đai dày hơn đáng kể. Các dây đai cũng dễ bị va đập, mặc dù mối quan tâm này có thể được giảm thiểu bằng cách lựa chọn cẩn thận các vật liệu làm đai có thể tăng thêm độ bền với chi phí co giãn.

3 – Tốc độ & Tăng tốc

Các bộ truyền động trục vít me bi là lựa chọn ưu tiên cho nhu cầu tăng tốc cao và lực đẩy cao, vì puli truyền động đai dễ bị trượt ở rôto dưới các nhu cầu lặp đi lặp lại như vậy. Tuy nhiên, khi nói đến tốc độ, bản chất quất của hệ thống giới hạn tốc độ của chúng ở mức xấp xỉ 2,5 m / s. Như đã đề cập ở trên, các khối ổ trục có thể cung cấp độ cứng bổ sung bằng cách giảm chiều dài không được hỗ trợ của trục vít, cho phép thiết bị truyền động trục vít bi đạt tốc độ cao hơn ở độ dài dài hơn.

Ngược lại, bộ truyền động đai không bị cản trở bởi hiệu ứng roi, cho phép chúng đạt tốc độ cao hơn bộ truyền động trục vít me bi. Tốc độ của hầu hết các thiết bị truyền động dây đai có thể từ 4 đến 15 m / s và gia tốc có thể từ 10 đến 50 m / s2.

4 – Độ chính xác & độ lặp lại

Do độ cứng của chúng, vít me bi tải trước có độ chính xác định vị tốt hơn truyền động đai. Do đó, để có độ chính xác định vị cao, hệ thống dẫn động trục vít bi thường là lựa chọn hàng đầu. Với đai ốc được tải trước, vít bi tiếp đất chính xác cung cấp chuyển động không có phản ứng dữ dội và có thể đạt được độ chính xác định vị rất cao và khả năng lặp lại theo thứ tự 5 – 15 um trong khoảng thời gian kéo dài.

Hạn chế chính của hệ thống truyền động bằng dây đai là dây đai bị kéo căng. Ngay cả các đai gia cố bằng thép, được hầu hết các nhà sản xuất hệ thống sử dụng, cuối cùng cũng sẽ bị giãn dài, làm giảm độ chính xác khi di chuyển và độ lặp lại. Điều đó, được cho là truyền động đai vẫn có thể đạt được độ chính xác tuyến tính theo thứ tự .001 ″ / ft.

5 – Định hướng gắn kết

Trong một số trường hợp, hướng lắp bộ truyền động sẽ quyết định cơ cấu truyền động nào là tốt nhất. Cả truyền động đai ốc và vít me bi đều thích hợp cho các hướng lắp ngang, nhưng các ứng dụng yêu cầu lắp thẳng đứng cần được đánh giá cẩn thận hơn.

Trong khi mọi hệ thống đang di chuyển tải theo phương thẳng đứng cần có các cơ chế an toàn tích hợp, thì bộ truyền động trục vít me bi thường được coi là an toàn hơn bộ truyền động đai để mang tải theo phương thẳng đứng. Điều này là do các vít bi, theo bản chất thiết kế của chúng sẽ ngăn cản việc chạy ngược trở lại nếu có sự cố phanh hoặc các hư hỏng khác đối với hệ thống. Khi cần thiết bị truyền động dây đai trong ứng dụng thẳng đứng, hệ thống phanh bên ngoài nên được bổ sung để giảm bớt các lo ngại về an toàn.

6 – Bảo trì

Cả bộ truyền động trục vít me bi và bộ truyền động đai đều yêu cầu hệ thống dẫn hướng được bôi trơn định kỳ, tuy nhiên, bộ truyền động trục vít có một bộ phận bổ sung, trục vít và đai ốc phải được theo dõi để bôi trơn thích hợp nhằm đảm bảo tuổi thọ cao và hoạt động trơn tru.

Bộ truyền động bằng dây đai hoạt động với hiệu suất rất cao và cực kỳ đáng tin cậy với ít bộ phận chuyển động hơn, do đó giúp bảo trì ít tốn công sức hơn. Mặc dù vậy, độ căng thích hợp của dây đai là rất quan trọng để đảm bảo việc truyền mô-men xoắn thích hợp và việc căng lại dây đai vào các kỳ bảo dưỡng định kỳ thường là cần thiết.

Sự kết luận

Cả truyền động đai và truyền động vít me bi đều có lợi ích về mặt hiệu suất. Bộ truyền động bằng dây đai vẫn là sự lựa chọn tốt hơn cho các ứng dụng có tải trọng thấp hơn, đặc biệt là khi cần tốc độ cao hơn và độ dài hành trình dài hơn. Bộ truyền động trục vít me bi là sự lựa chọn tốt hơn trong các ứng dụng yêu cầu lực tải và / hoặc lực đẩy cao, cùng với khả năng định vị chính xác cao.