I. Kernfunktion und Unterschiede in den Übertragstypen
Helical Racks: Ihre Kernfunktion besteht darin, die Rotationsbewegung in eine lineare Handlungsbewegung umzuwandeln, sie müssen jedoch mit helikalen Zahnrädern verwendet werden. Wenn das helikale Zahnrad das Zähnemasch mit denen des helikalen Racks dreht, um das helikale Rack zu drücken, um sich linear zu bewegen (oder die lineare Bewegung des helikalen Racks das helikale Zahnrad zum Drehen). Dies ist eine "Ausrüstung - Rack" -Besching -Übertragungsstruktur, in der die Leistung während der Übertragung durch mechanische Vernetzung zwischen Zahnoberflächen übertragen wird.
Kugelschrauben: Ihre Kernfunktion besteht auch darin, die Rotationsbewegung in eine lineare Bewegung umzuwandeln, aber sie stützen sich auf eine "Schraube - NUT - Bälle", um die Reibungsstruktur zu rollen, um dies zu erreichen. Wenn die Schraube die Kugeln in der Mutter dreht, rollen Sie entlang der helikalen Rillen der Schraube, um die Mutter zu antreiben, um sich linear zu bewegen (oder die Schraube selbst bewegt sich linear, wenn die Mutter festgelegt ist). Dies ist eine "Helical Pair + Rolling -Element" -Getriebebstruktur, in der die Leistung durch das Rollen von Kugeln ohne Zahnvernetzung übertragen wird.
Ii. Strukturdesign- und Installationsunterschiede
Helical Racks: Sie sind lange Streifen - geformt mit geneigten Zahnoberflächen (mit einem Helixwinkel normalerweise 15 Grad - 30 Grad) und müssen festgelegt werden, um Schienen oder Rahmen mit Bolzen zu führen. Während der Installation muss der Mittelabstand zwischen dem Rack und dem passenden helikalen Gang genau ausgerichtet sein. Ein einzelnes Rack hat eine so lange begrenzte Länge. - Strichübertragung erfordert, um mehrere Racks zusammenzubringen, und die Spleißverbindungen erfordern eine Zahnausrichtung, um die Übertragung zu vermeiden. Darüber hinaus haben helikale Racks keine eingebaute Leitstruktur und benötigen zusätzliche lineare Guides (wie Schiebereguide), um eine lineare Bewegungsgenauigkeit zu gewährleisten.
Kugelschrauben: Sie bestehen aus einer Schraubwelle (mit helikalen Rillen) einer Mutter (mit gebauten - in Kugelkreiskomponenten) Kugeln und einer Staubabdeckung mit einer "Welle - und -}}} hülle" Struktur. Während der Installationslager werden beide Enden der Schraube festgelegt (oder ein Ende wird festgelegt und das andere unterstützt), wodurch lineare Bewegungsanleitungen ohne zusätzliche Anleitungen direkt bereitgestellt werden können (einige Szenarien verwenden weiterhin Anleitungen zur Verbesserung der Steifigkeit). Eine einzelne Kugelschraube kann ohne Spleißen lange Striche (bis zu mehreren Metern) erzielen und ist einfacher zu installieren als Helical Racks (für die Koaxialitätskontrolle an beiden Enden erforderlich).
III. Unterschiede in den Übertragungseigenschaften
1. Übertragungsgenauigkeit und Rückgabefehler
Helical Racks：Transmission accuracy is affected by tooth surface machining accuracy (such as pitch error and tooth profile error) rack splicing accuracy and gear meshing clearance. The pitch error of ordinary precision helical racks is about 0.1-0.3 mm/m and high-precision helical racks (such as ground racks) can reduce the error to 0.02-0.05 mm/m. However due to the inevitable side gap between gear and rack meshing the return error is relatively large (usually >0,1 mm) erschwert es schwierig, eine hohe - Präzisionsposition in der umgekehrten Übertragung zu erreichen.
Kugelschrauben: Die Übertragungsgenauigkeit wird durch Indikatoren wie Bleifehler und radialer Runout (siehe vorherige Genauigkeitsklassen) bestimmt. Hoch - Präzisionskugelschrauben (z. B. C3 -Grad) haben einen Bleifehler von weniger als oder gleich 0,08 mm/300 mm, und der Spalt zwischen der Schraube und der Mutter kann durch Pre - das Ziehen der Mutter (z. B. doppelte- mut vor -} angezeigt werden. Der Rückgabefehler ist extrem klein (normalerweise<0.01mm) and the reverse positioning accuracy is far better than that of helical racks making them suitable for precision scenarios requiring frequent forward and reverse transmission.
2. Belastungskapazität und Starrheit
Helical Racks: Die Belastungskapazität hängt von der Zahnkontaktfläche und der Materialfestigkeit ab. Das helikale Zahndesign hat einen größeren Kontaktbereich als gerade - Zahnregale, sodass er größere axiale Belastungen (z. B. Hunderte bis Tausende von Newtons) tragen kann und eine starke radiale Belastungskapazität aufweist (da die Meshing von Gear Radialkräften übertragen kann). Die Gesamtsteifigkeit wird jedoch stark von der Rack Installation Foundation (z. B. Rahmensteifigkeit) beeinflusst, und die Fundamentverformung kann leicht zu einer schlechten Zahnmischung führen.
Kugelschrauben: Die Belastungskapazität wird durch die Anzahl der Kugelnschraubendurchmesser und die Nussstruktur bestimmt. Die Last kann durch Erhöhen des Schraubdurchmessers und die Anzahl der Kugelzirkulation erhöht werden, wodurch sie für Medium - Leichte bis mittelgroße - schwere Ladungsszenarien geeignet sind (axiale Ladung reicht normalerweise von Hunderten bis Zehntausende von Newtons). Ihre radiale Belastungskapazität ist jedoch schwach (die radiale Steifigkeit der Schraubenwelle hängt von ihrem eigenen Durchmesser ab, und eine übermäßige radiale Last kann leicht dazu führen, dass die Schraube sich beugt), sodass direkte Radialkräfte an der Schraube vermieden werden müssen.
3. Geschwindigkeit und Effizienz
Helical Racks: Die Getriebegeschwindigkeit ist durch Zahnradgeschwindigkeit und Rackmodul begrenzt. Größere Module und höhere Zahnradgeschwindigkeiten führen zu einer schnelleren Rackbewegung, aber aufgrund der gleitenden Reibung in der Zahnmeshing (obwohl die gleitende Menge an helikalen Zahnmeshing geringer ist als die von geraden Zähnen), ist die Übertragungseffizienz niedrig normalerweise 75%- 85%. Die Zahnoberflächen erwärmen während des Hochgeschwindigkeitsbetriebs problemlos, wobei eine verbesserte Schmierung zur Verringerung des Verschleißes erforderlich ist.
Kugelschrauben: Die Übertragung basiert auf der rollenden Reibung von Kugeln mit einem extrem kleinen Reibungskoeffizienten (ca. 0,001 - 0,005) und einer Übertragungseffizienz von 90% - 98%, was viel höher ist als die von Helical Racks. Sie erzeugen weniger Wärme während hoher - -Deoperation und können sich an höhere Geschwindigkeiten (z. B. Tausende von Revolutionen pro Minute) anpassen. Wenn sie mit hohen - Präzisionslagern übereinstimmen, können sie eine lineare Hochgeschwindigkeitsbewegung (z. B. mehrere Meter pro Sekunde) erreichen. Während des Hochgeschwindigkeitsbetriebs muss jedoch der Stabilität der Kugelzirkulationskomponenten gezahlt werden, um zu verhindern, dass Kugeln entgleisen.