Lineare Schrittaktuatoren: hohe Präzision, niedrige Kosten

Elektromechanische Linearaktuatoren sorgen für präzise lineare Bewegungen, indem sie die Drehbewegung eines Elektromotors in eine lineare Bewegung umwandeln. Diese Aktuatoren werden in vielen Anwendungen eingesetzt, beispielsweise in biomedizinischen Geräten, in Luft- und Raumfahrtsystemen, im Automobilbau, in Industrierobotern und in Computerlaufwerken. Es gibt viele verschiedene Varianten elektromechanischer Linearantriebssysteme, die beliebtesten davon sind Gleichstrom-Servomotoren oder Schrittmotoren.

T6-Serie 750W 750W AC Servomotor Kit 3000rpm 2.39Nm 17-Bit Encoder IP65 + 750W Wechselstrom Servomotortreiber

Der Servomotor besteht aus einem Rotor mit Permanentmagneten und einem feststehenden Stator mit Wicklungen. Der Strom in den Statorwicklungen erzeugt ein Magnetfeld, das ein Drehmoment und eine Drehung des Rotors erzeugt. Servomotoren haben eine begrenzte Anzahl von Polen (normalerweise zwischen 4 und 12) und müssen in einem geschlossenen Regelkreis mit einem Encoder oder Resolver arbeiten, der eine Positionsrückmeldung liefert. Der Hauptvorteil von Servomotoren besteht darin, dass sie mit hohen Drehzahlen (mehr als 2.000 U/min) arbeiten und bei diesen hohen Drehzahlen ein hohes Drehmoment aufrechterhalten können. Der Hauptnachteil von Servomotoren besteht darin, dass sie komplex und teuer sind, da sie häufig zusätzliche Hardware wie Encoder, Getriebe und Steuerungen erfordern.

NEMA 8 Nicht-gefangener Linearer Schrittmotor

Schrittmotoren haben eine hohe Polzahl, normalerweise zwischen 50 und 100. In diesem Fall erfordert eine Umdrehung des Motors mehr Stromaustausch durch die Wicklungen als ein Servomotor. Dadurch kann der lineare Schrittantrieb im offenen Regelkreis mit hoher Positionsgenauigkeit arbeiten, wodurch die Kosten und die Komplexität eines Encoders oder Resolvers entfallen. Schrittmotoren können auch bei Nulldrehzahl ein hohes Drehmoment erzeugen und sind im Allgemeinen kompakter und kostengünstiger als Servomotoren. Darüber hinaus haben Schrittmotoren keine Kontaktbürsten im Motor, die verschleißen können, wodurch sie zuverlässiger und langlebiger sind als Servomotoren. Die Hauptnachteile von Schrittmotoren bestehen darin, dass sie keine hohen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen erzeugen können und ihr Drehmoment mit zunehmender Geschwindigkeit abnimmt. Daher sind Schrittmotor-Linearaktuatoren ideal für kostengünstige Anwendungen, die eine kompakte Größe erfordern und kein hohes Drehmoment bei hohen Geschwindigkeiten erfordern.

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Getriebeschrittmotorgeräusche – Ursachen und Gegenmaßnahmen

Auswirkung eines Getriebefehlers im Untersetzungsgetriebe

Der Zahnprofilfehler, die Basisteilungsabweichung, der Zahnrichtungsfehler und der Rundlauffehler des Hohlrads im Zahnradherstellungsprozess sind die Hauptfehler, die Übertragungsgeräusche des Planetengetriebes verursachen. Dies ist auch ein Problempunkt bei der Steuerung der Effizienz des Planetengetriebes. Lassen Sie uns nun kurz den Zahnformfehler und den Zahnrichtungsfehler erklären.

Das Geräusch von Schrittmotorgetrieben mit kleinen Zahnformfehlern und geringer Zahnoberflächenrauheit ist unter den gleichen Testbedingungen 10 dB niedriger als bei gewöhnlichen Getrieben. Der Geräuschpegel von Zahnrädern mit kleinem Teilungsfehler ist unter denselben Testbedingungen 6 bis 12 dB niedriger als der von normalen Zahnrädern. Liegt jedoch ein Teilungsfehler vor, wird der Einfluss der Last auf die Getriebegeräusche verringert.

Zahnrichtungsfehler führen zu Übertragungsleistung ist nicht die volle Breite der Übertragung, die Kontaktfläche verschoben, um diese oder jene Stirnfläche des Zahns, aufgrund der lokalen Kraft erhöht die Zahnverformung, was zu einem erhöhten Geräuschpegel. Bei hohen Belastungen kann jedoch die Zahnverformung den Zahnrichtungsfehler teilweise kompensieren.

Nema17 Planetengetriebe

Konzentrizität der Montage und dynamisches Auswuchten

Eine nicht konzentrische Montage führt zu einem unausgeglichenen Betrieb des Wellensystems, und da die Hälfte des Zahnradeingriffs locker und die andere Hälfte fest ist, führt dies insgesamt zu einer erhöhten Geräuschentwicklung. Eine Unwucht beim Zusammenbau eines hochpräzisen Zahnradgetriebes beeinträchtigt die Genauigkeit des Getriebesystems erheblich.

Härte der inneren Zahnoberfläche

Mit der Entwicklung der Hartzahnoberflächentechnologie von Zahnrädern werden ihre Anwendungsbereiche aufgrund ihrer Eigenschaften wie große Tragfähigkeit, geringe Größe, geringes Gewicht und hohe Übertragungsgenauigkeit immer breiter. Das Aufkohlen und Abschrecken zur Härtung der Zahnoberfläche führt jedoch zu einer Verformung des Zahnrads, was zu erhöhten Getriebegeräuschen und einer verkürzten Lebensdauer führt. Um Geräusche zu reduzieren, muss die Zahnoberfläche bearbeitet werden. Gegenwärtig wurde zusätzlich zum herkömmlichen Zahnradschleifverfahren ein Verfahren zum Abkratzen harter Zahnoberflächen entwickelt, indem die Zahnoberseite und der Zahnfuß modifiziert oder die Zahnform der aktiven und passiven Räder reduziert wurden reduziert, wodurch Getriebegeräusche reduziert werden.

Nema 23 Getriebe Schrittmotor

Überprüfung der Systemindikatoren

Schrittmotor in der Montage von Teilen vor der Verarbeitung Genauigkeit und die Auswahl der Teile der Methode, wird die Genauigkeit des Systems nach der Montage, der Geräuschpegel ist auch in den Anwendungsbereich der Einfluss. Daher, nach der Montage des Systems Indikatoren für die Überprüfung der Steuerung Lärm ist sehr kritisch.

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