關於海浮樂靜壓絲杆介紹：

1.帶有靜液壓螺母或滾珠絲杠的絲杠？

由於必要的滾珠撓度以及滾珠滑軌的形狀和尺寸誤差，即使位置變化很小，高質量的滾珠絲杠甚至會顯示出很大的扭矩。 此外，由於球的偏轉會產生振動，這種振動可以高速檢測為“眾所週知的滾珠絲杠噪音”。

此外，滾珠絲杠的特征在於在運動力矩方向變化期間驅動扭矩的跳躍，其大小與剛度要求成比例地增加。 此外，當在低速下傳遞高的力或發生高加速度時，如果僅在很小的路徑範圍內承受較大的載荷，則必須特別考慮到振動阻尼的缺陷和主軸使用壽命的限制。

為了避免這些問題，如下文所述，開發了帶有靜液壓螺母的導螺杆。
缺點。 該螺母的特點是出色的阻尼，無磨損，低摩擦扭矩（與速度成比例地增加）和出色的靜音運行。 此外，在運動方向改變期間不會產生扭矩跳動，從而實現最高的定位精度和軌跡穩定性。 如果需要，可以將螺母的剛度設計為明顯高于同類的滾珠絲杠螺母。

選擇具有20°螺紋角的改進梯形螺紋作為靜液壓螺母的螺紋。

通過選擇合適的螺紋直徑，螺母的支撐行程數，泵壓力，機油粘度和油流大小，可以使絲杠盡可能地適應不同的要求，例如剛度，速度 和加載。

2.靜液壓導螺杆的實施方式
2.1靜液壓螺母的徑向載荷能力

靜壓螺母在每次螺紋加工時均配有四個靜壓腔。由於20°的螺紋角度，主軸沿徑向被引導到螺母中。帶有這種螺母的導螺杆可以普遍使用，因此也可以用於單側“浮動”的，長的和快速旋轉的導螺杆。

 

2.2兩側固定有絲杠

通常，導螺杆的一端是“固定軸承”，另一端是“浮動軸承”，即軸向可移動軸承。由於固定軸承和螺母之間的間距不同，因此產生很大的差異，並且對於較大的間距，絲杠組件的剛度較低。為了增加“螺紋主軸”組件的剛度，特別是對於長主軸和/或高剛度要求，並獲得近似于位置的剛度，需在螺紋主軸上安裝拉伸預緊力。在很多情況下。在主軸旋轉時，必須通過主軸端部的軸承吸收這種拉伸預緊力。由於拉伸預緊力的大小非常取決于絲杠和週圍機器零件的熱狀況，因此這些軸承可能會過載和損坏。為了盡可能避免這種危險，建議在這種情況下將靜液壓油冷卻至室溫或機械溫度或降至室溫以下几攝氏度。替代地，如在2.3節中已經描述的那樣，可以使用旋轉螺母和固定的主軸，由此在主軸端部的附件是“防過載的”。

2.3旋轉絲杠或旋轉螺母？

使用帶有旋轉螺母的絲杠的一個原因是在本概念的上一部分中已經介紹了在兩側固定的絲杠的優點。第二個原因尤其是在飛輪質量較大的情況下使用長絲杠的高動態驅動器 使用旋轉螺母可以減少絲杠的螺距。 但是，這只有在優化設計的情況下纔有可能。旋轉螺母，用於長度大於約2的絲杠。 1500毫米同樣重要的是，選擇旋轉螺母的第三個原因是，尤其是對於長和/或快速旋轉的絲杠，避免了主軸的旋轉運動引起的撓曲振動，特別是在臨界轉速下的撓曲振動 。或者，可以使用直接驅動（使用空心軸電機）或減速器來驅動旋轉螺母。

減速級可用於使電動機速度適應絲杠的速度。 靜液壓旋轉螺母需要至少一個旋轉供油。

旋轉靜壓螺母裝有一個集成軸承，並且還需要旋轉供油。 出於成本原因，在很多情況下還出於空間原因，我們建議盡可能使用帶旋轉主軸的絲杠。
2.4固定用於旋轉絲杠的靜液壓螺母的方法

靜液壓螺母通常作為法蘭螺母提供：僅在一側上的兩個支撐螺母通過中間法蘭用螺栓固定到功能螺母單元上。螺母的尺寸和中間凸緣的寬度都不能改變，但是，中間凸緣的外形可以在很大程度上適應客戶的需求。

例如，在這裡，可以在圓形和方形法蘭之間進行選擇（請參見第1節；第2節）。對於主要使用的公稱直徑為50 mm的尺寸，例如，螺母的“正常尺寸”可滿足以下要求：提供了合理的安裝空間（請參見圖1）和有限的安裝空間（請參見圖2）的“緊湊尺寸”。

靜壓螺母的特點是將用於袋式機油流量控制的調節器集成在螺母中，因此用戶僅需為螺母提供一個供油即可。這些螺母可以吸收較小的徑向力，例如徑向力。水平安裝時絲杠的重量。

2.5絲杠，可實現較高的滑動速度

（具有更大的斜率和/或更高的速度）

帶有“標準斜率”的導螺杆（公稱直徑為50毫米，為10毫米），通常設計為最大滑動速度為30 m / min（通過使用粘度較低的機油，短螺紋主軸可實現明顯更高的速度） ）。

如果需要更高的滑動速度，則使用更大的螺紋斜率。 但是，對於相同的進給力，它們需要更高的電機轉矩。 同樣，由於電機和滑軌之間的齒輪傳動比較差，導致電機控制器的質量不佳，從而導致定位精度較低和履帶偏差較大。

提供的服務不僅包括靜液壓絲杠的最佳設計，而且還包括通過計算關鍵速度，通過機械加工確定所需驅動轉矩，加速度和重力以及擬議的電動機的完整進給軸的服務。

3.使用我們的PM調節器的優勢

約 與毛細管解決方案相比，我們控制器的功能可實現4至5倍的加固。 由於90％的泵壓力也可用作最大袋裝壓力，因此在最大負載下會產生壓差，而沒有儲備壓力。 左右螺母之間的泵壓力的80％。 因此，直到使用我們的控制器來應付供油的複雜性，纔有可能開發出與我們提供的產品一樣高的剛度和回彈力的靜液壓絲杠。

4.設計特點

4.1靜液壓螺母的供油和排油，

捕獲油並將其反饋到液壓動力單元

用於供應靜壓腔的PM調節器集成在靜壓螺母中。用戶僅需為螺母提供供油，而無需安裝任何類型的調節設備。

靜液壓導螺杆通常安裝在蓋板下方的滑軌中。在這種情況下，油通常可以在螺母的兩端排出。

但是，在許多情況下，尤其是對於快速旋轉的主軸，油的自由排放是不能接受的。已經為這種情況開發了螺母的密封。但是，使用這種密封無法實現完全的密封性，實際上必須假定洩漏量較小。由於我們經驗不足，因此無法確定該密封件的使用壽命。由於導螺杆無磨損，並且該密封件是易耗件，因此更換起來並不容易，因此我們強烈建議客戶最好不要使用這種密封件。

4.2自鎖

與滾珠絲杠相反，靜液壓導螺杆在關閉靜液壓后短時間內會以正常斜率自鎖。 當主軸垂直使用時，這會帶來許多基本好處，尤其是在安裝和維修方面。 如果絲杠軸承也是靜液壓的，那麼許多導螺杆也顯示出較高的自鎖性，因為在切斷供油時，該軸承中的摩擦力會顯着增加。
4.3安裝空間和安裝位置

由於靜液壓絲杠和螺母上安裝的PM調節器的特性，靜液壓螺母的空間需求通常大於滾珠絲杠的空間需求。 儘管如此，仍設法將標稱直徑為50 mm的螺母（緊湊型）的外部尺寸（見圖2）與相應的滾珠絲杠的法蘭直徑相匹配，以使直角槽 -高效的滾珠絲杠通常還可以安裝相應的靜壓螺母。 這也適用於其他大多數尺寸的絲杠。 絲杠的安裝位置是用戶定義的。
4.4碰撞安全

靜液壓導螺杆已安裝，因此在發生碰撞（例如撞車）時可以在很短的時間內過載。 滑塊移動到滑塊上，而螺母和主軸之間沒有接觸。 這樣，在很多情況下都可以避免損坏撞軸絲杠。在任何情況下都不得從螺母上鬆開靜液壓螺母以釋放這些拉力。 取而代之的是，必須通過鬆開止動件和/或張緊的部件來釋放張力。

 

5.技術數據

5.1主要尺寸和技術數據

表1匯總了各種尺寸的技術數據。確定的負載是通過考慮50％的負載儲備和80 bar的預期最大泵壓力來確定的。 在特殊情況下。 泵的壓力最高可達160 bar，即雙倍負載。 規定的最大螺紋行程號僅在不限制正常斜率的情況下才可行。

表一，絲杠尺寸及技術數據：

*）具有50％的負載儲備

5.2法蘭螺母的尺寸5.2.1帶有圓形固定法蘭的法蘭螺母

圖1顯示了帶有圓形緊固法蘭（不帶密封件）的法蘭的示意圖。

靜壓螺母的主要尺寸在表II中列出。 經咨詢后，D3，D4，X和E可以分別適應客戶的需求。 主軸公稱直徑d = 199至200 mm的斜體尺寸和法蘭螺母輪廓尺寸不具有約束力。
圖。1：帶圓形緊固法蘭的靜壓螺母

表II，根據圖1的絲杠螺母的尺寸（上一頁）（對於ND 100至200不具有約束力）

5.2.2

法蘭螺母，帶方形緊固法蘭圖2顯示了帶有方形緊固法蘭（不帶密封件）的法蘭螺母圖。靜壓螺母的主要尺寸在表III中列出。 C，F，X和E可以分別調整以適應協商后的願望。 主軸公稱直徑d = 199至200 mm的斜體尺寸和法蘭螺母輪廓尺寸不具有約束力。

圖2：

帶方形緊固法蘭的靜壓螺母

表III，根據圖2的絲杠螺母的尺寸（對於主軸公稱直徑100到200不綁定）

5.3承載能力和剛度

表IV給出了泵壓力為80 bar時六種螺紋行程的可能載荷和剛度以及每個螺母50％的載荷儲備。 對於不同的配置，可能的負載能力可以近似成比例地計算

泵壓力和螺紋行程數。 剛度可與螺紋行程數成正比，但僅與泵壓力成正比。 一世

表IV，螺杆螺母在80 bar的泵壓力，50％的負載儲備和每個螺母有6個螺紋行程時的負載能力和剛度

5.4供油，洩漏功率和轉速的一些示例值

具有擴展數據的示例，包括零速和最大速度下的總功耗

表V中列出了所需的油流量，油的類型和油加熱的類型（取決于最大速度）。
I表V：已完成和/或計劃中的絲杠的技術數據（截至2004年）

1）負載儲備為50％   2）負載儲備為26％，最高油溫為32°C
6.帶靜壓螺母的絲杠的使用和安裝
6.1絲杠的交付

在關閉供油裝置時，以及在運輸過程中，螺母都會在主軸上顯示出遊隙。 軸向誤差取決于主軸直徑和設計，大約為30至70μm，由於20°的螺紋角度，徑向方向的徑向游隙最小為±46至±107μm。 為了避免在運輸過程中損坏，導螺杆通常在拆卸狀態下交貨，即螺杆和螺母分開。
6.2絲杠的組裝

由於螺母中沒有鬆動的零件，因此可以相對容易地將主軸組裝到螺母中。為了防止在此過程中損坏螺母，必須將一個外徑略小於螺母內徑的塑料套筒推到首先插入的主軸部件上（見圖3）。在該保護套中，主軸盡可能在螺母中居中。對於標稱直徑超過80毫米的絲杠，我們還建議使用圖3所示的塑料套對主軸進行進一步的引導。這兩個零件都可以從我們這裡獲得。將主軸擰入第二螺母的一半時，主軸遠離螺母，即向鉗工方向拉，然後小心地擰緊而不用力。從下方將標稱直徑為100 mm及更大的導螺杆上的螺母擰入垂直懸挂的螺紋主軸中。

每個螺母都與特定的主軸匹配。因此，只有彼此相關的螺母和主軸必須組裝在一起。此外，螺母的兩個支撐側面均與絲杠的特定側面相匹配。因此，螺母只能安裝在相應訂貨圖所規定的主軸上的位置。在任何情況下，都應通過供油孔的位置來識別。在許多情況下，螺母的正確位置可以通過其非對稱形式來識別。每個導螺杆均隨附有訂購圖和組裝說明。
圖3：安裝輔助工具

6.3靜液壓導螺杆的安裝和調整

關閉供油裝置時，靜液壓導螺杆的螺母在主軸上顯示出很大的游隙。 因此，與螺母始終位於主軸中心的滾珠絲杠不同，靜液壓導螺杆不能用作調整工具。 因此，必須在不使用靜液壓導螺杆的情況下調整機床上用於螺母到主軸中心的固定表面。 如果將靜液壓導螺杆與靜液壓導向器一起插入，則在拆卸滑閥時必須將靜液壓螺母與絲杠中心對準（在滑閥導向上接通油）。



7.絲杠靜壓軸承

與傳統的滾動軸承相比，用於絲杠的靜壓軸承具有許多優勢。

絲杠靜壓軸承的優點：

無磨損，使用壽命無限

我無限加速

改變運動方向時無扭矩跳動

我可以不受限制地在高負載下頻繁進行反向操作

我幾次改進了軸向阻尼

我用於快速旋轉的主軸

7.1帶4個調節器的絲杠軸承

帶4個調節器的絲杠軸承具有三個徑向和一個軸向靜壓腔。

軸承可以吸收徑向和軸向的力，但是沒有扭矩。

帶4個調節器的絲杠軸承的優點：

我的結構非常緊湊，適用於空間需求小我不會將扭矩傳遞到絲杠上

表VI：帶4個調節器的軸承尺寸

7.2帶有8個調節器的絲杠軸承

帶有8個調節器的絲杠軸承顯示兩個靜液壓錐彼此相對樞轉，每個靜液壓錐都使用四個靜液壓凹穴樞轉了90°。

軸承可以吸收徑向和軸向的力以及扭矩。

帶8個調節器的絲杠軸承的優點：

我可用於浮動樞軸（不帶副軸承）

我非常適合很長的主軸

我通過施加扭矩來補償彎曲

表VII：帶8個調節器的軸承尺寸


靜液壓導螺杆

與滾珠絲杠相比的優勢：
無磨損，因為在運行過程中沒有接觸，即使長時間全負荷運行也不會降低精度

以最大速度加載

低速時無摩擦

旋轉方向變化時沒有任何摩擦力跳躍

傳遞最小的旋轉運動

低速時沒有防滑效果

不會因滾珠循環而產生摩擦轉矩的波動

軸向剛度比滾珠絲杠高

我緩衝性能提高了很多倍，從而改善了工件表面和刀具的使用壽命

沒有球循環的震動也適合高速和加速

是線性電機的經濟替代品，它具有更高的精度，低很多倍的熱量，出色的阻尼以及永久磁鐵上的鏜孔問題

技術特點：

將旋轉高度精確地轉換為線性運動，例如用於進紙器驅動器

在靜壓腔之間浮動了無軸承的樞軸螺母

僅通過袋裝壓力就集成了數量調節功能，只有一個液壓接口，不需要任何電子附加控制

I螺母的安裝尺寸近似于滾珠絲杠主軸的尺寸

主軸端是根據客戶要求設計的

靜液壓螺母適用於：雙向軸向載荷最大限度。速度，所需的剛度



與滾子軸承相比的優勢：

無磨損，因為在運行過程中沒有接觸，即使長時間全負荷運行也不會降低精度

以最大速度加載

低速時無摩擦

旋轉方向變化時沒有任何摩擦力跳躍

傳遞最小的旋轉運動

低速時沒有防滑效果

沒有因球循環而產生的摩擦扭矩振盪我吸收了軸向和徑向力以及扭矩

技術特點：

我適合單面螺紋主軸軸承

我非常精密的絲杠軸承

我浮動的樞轉雙球軸承用於靜壓腔之間的“ O型佈置”

僅通過口袋壓力進行量調節

我只有一個液壓連接，不需要電子附加控制器

我所有的供氣和排氣管路都在法蘭表面中I可選的通過正壓密封一側/

間隙環或滑動密封




靜液壓絲杠與直線電機和滾珠絲杠相比：

HYPROSTATIKSchönfeldGmbH公司開發的滾珠絲杠的缺點導致了直線電動機的發展，高負載能力和無磨損的靜液壓絲杠。下文介紹了靜液壓導螺杆，並將其與直線電機和滾珠絲杠進行了比較。雖然對於一些線性電機用戶而言，在最初的欣喜之初就已經使人失望，但他們卻安裝了數百個靜液壓導螺杆。自1996年以來，其中一些也以三班制運行，一直以最高的精度和可靠性運行。

1.靜液壓導螺杆

像滾珠絲杠一樣，靜液壓導螺杆將伺服電機的旋轉運動轉換為線性運動。絲杠的螺母浮在靜液壓油膜上，因此絕對無磨損。使用由PM調節器控制的油流，無論速度和負載如何，油膜厚度實際上都可以保持恆定。無間隙靜液壓螺母非常堅硬，儘管如此，其摩擦力也非常低。在低速下，例如在定位過程中，摩擦力實際上為零。因此，位置精度，最小的移動路徑和最慢的速度僅取決于測量系統和控制器。與動載荷相比，靜液壓滾珠絲杠具有出色的阻尼作用，可作為減震器。它絕對安靜地工作，不會發生由滾珠絲杠引起的眾所週知的振動。

靜液壓導螺杆可與尺寸為40至160 mm的旋轉主軸或旋轉螺母一起使用，承受10至300 kN的軸向力，速度最高為120 m / min，在不同的斜度下最長可達4米，並帶有主軸端根據客戶信息進行製造。靜液壓導螺杆輔以靜液壓固定和浮動軸承及導軌
2。身體基本原理

電能可以以相對較低的力和較高的速度非常有效地轉換為機械能。因此，供料器驅動通常使用帶導螺杆的快速運行的電動機，以產生較低的滑動速度和較高的進給力。因此，電動機的動力通過很大的槓桿傳遞到滑塊。由於傳遞元件的質量很高，因此可以用很小的力來精確地調節滑塊。線性電動機放棄了這一原理。為了直接產生大的力，必須產生極強的磁場，這只能通過電流和/或高電感線圈來實現。由於電流流過的線圈代表一個電子質量，因此即使負載僅需保持在適當的位置，也必須交替加速大的電氣質量以動態改變負載。另外，如果使用高壓來改變磁通量，則電動機力的變化受到時間的限制。

導螺杆和伺服電動機僅在很小的程度上存在此問題，因為要控制的電流比線性電動機要小得多。
3.靜態和動態載荷的剛度

線性電動機的剛度完全由驅動器的位置控制與必要的線性標尺組合而成。沒有定位控制電路，直線電機的剛度為零！

與靜態負載相比，直線電機的剛度極高。但是，這也適用於帶有使用線性刻度尺控制的靜液壓絲杠的驅動器。

線性電動機的“動態”剛度由於重定位測量的時間延遲，控制器的反應時間以及磁場的積累而較低。根據一家線性電動機製造商的信息，動態剛度在39 N /μm（對於100 kg的滑塊重量）和120 N /μm（對於600 kg的滑塊重量）之間，沒有提及頻率。由於在運動方向上缺少阻尼，因此存在振動振盪滑動負載的共振振盪的危險。

相比之下，帶有靜液壓導螺杆的驅動器的剛度僅為50 mm，主軸長度為400 mm，則其剛度為350至400 N /μm，如果將主軸兩側都夾緊，則其剛性會更高。與主軸的慣性轉矩所產生的高阻尼以及靜液壓導螺杆的進給器軸的總質量一起，與線性電動機相比，這種驅動方式所能獲得的振動路徑或動態位置偏差要小几倍。由於出色的阻尼，靜液壓導螺杆的路徑振盪也很快消失。一世

4.最大加速度

靜液壓絲杠和直線電機沒有組件的條件加速度限制。最大加速度受慣性力和進料壓力限制。靜液壓絲杠的使用壽命不會因加速而縮短。

伺服電機還必須加速自身的慣性轉矩和絲杠的慣性轉矩。儘管如此，現代伺服電動機仍可以在16至34 m / s2的速度下以500或1000 mm的移動長度來加速500或1000 kg的沉重載玻片。對於優化的短行程滑軌，也可能會有更高的加速度值。一世

5.進料壓力

最大連續進料壓力約為最大的直線電機8 kN不足以用於機床製造中的大部分應用。使用尺寸為50 mm的靜液壓絲杠，最大可施加20 kN的壓力，最大尺寸為125時可施加300 kN的壓力！

關於可能的進料壓力，靜液壓絲杠遠遠優于直線電機！即使在非常緩慢，極快或擺動的情況下，高負載也不會以任何方式對靜液壓導螺杆的功能和使用壽命產生不利影響。

6.最大滑動速度

靜液壓絲杠的最大速度約為I。 40 m / min，斜率為10 mm，

我以20 mm的斜率達到80 m / min，

我以30 mm的斜率達到120 m / min。

對於旋轉主軸，最大速度受臨界速度限制，但是，使用旋轉螺母時，幾乎沒有限制。

線性電動機在額定負載下的最大滑動速度表示為60至200 m / min的加速度。但是，在使用線性電動機時，由於安全管理滑塊的動能，即使在斷電的情況下，它也受到限制，並且在碰撞過程中有遭受破坏的危險以及可能發生事故的危險。

7.高加速度和高速度的有用性

對於大多數機床，在加工過程中不需要很高的滑動速度和加速度，而只是為了減少輔助過程時間。在平均處理時間上使用高于10 m / s2的加速度來減少輔助處理時間只是一些權宜之計。只有在加工過程中或在極短的加工時間中需要較高的加速度時，才應提供較高的加速度。

將滑塊的速度從20 m / min增加到40 m / min是有利的。例行快速跟蹤約。應將400 mm的速度從40 m / min進一步增加。對於常規的快車道，將速度提高到80 m / min似乎纔是合宜的。 800毫米靜液壓絲杠可實現20 m / s2的加速度和120 m / min的速度。對於大多數機床，有意義的是獲得更好的加工結果，更長的使用壽命，更低的溫度範圍，更少的維護成本和更低的速度和加速度的電費。
8.能源需求，熱量輸入，冷卻

對於大多數加工，大約要低的滑動速度。在主要加工時間中，需要0.1-0.4 m / min的壓力和較高的進料壓力，這需要最多的時間。根據製造商的信息，對於額定轉速為6,600 N的這些低進給速度，我們的比較線性電動機的冷卻能力為5.4 kW。冷卻單元的容量約為重新冷卻該容量需要2.1 kW。因此，總共約。當進料壓力僅達到6,600 N時，需要7.5 kW！

典型的靜液壓絲杠需要更高的油流，才能獲得更高的速度。 2.0升/分鐘，例如50 bar的泵壓力。大約容量在進給速度為400 mm / min，進給壓力為10,000 N和效率為50％的情況下，需要0.45 kW的壓力泵和空氣-油熱交換器來驅動，伺服電機的容量為0.14kW。因此，大約需要一個功率。 0.6千瓦

進給壓力高得多，但與線性電動機相比，洩漏功率降低了6.9 kW！

對於只有一個單軸且電價為0.08歐元/千瓦，每年2000個工作小時的平均使用量，估計每年會產生750歐元的額外成本，而三班制則為每年2.250.080歐元。如果將這些成本以利息折舊率的12％資本化，則這些成本等於6250歐元或每軸18750歐元的投資。即使使用几台帶有線性電動機的機器，電源的額外成本，例如對於單獨的變電站，是可能的。因此，在進行比較檢查時必須絕對考慮能源成本。

直線電機通常必須佈置在滑軌下方。電機的巨大熱量輸出必須通過水冷和絕緣來保持遠離滑塊，否則熱量輸入會導致不可接受的誤差。

相反，靜液壓導螺杆的伺服電動機通常佈置在軸線的外部，從而使向軸線的熱傳遞最小。因此，通常需要一個外部風扇來冷卻電動機。僅在特殊情況下才需要水冷卻。即使對於快速滑動運動，通過泵和靜液壓螺母的摩擦輸入到油中的能量通常也僅約為。 60至120瓦，主要隨機油一起排出。油會不斷回火併清潔絲杠。僅在高滑動速度和/或對機器的熱穩定性有很高要求的情況下才需要空氣-油熱交換器。碰撞安全性遠高于滾珠絲杠，但是，靜液壓絲杠可能會因碰撞而損坏。

如“ Werkzeugmashinen und Betriebsstechnik（機床和操作技術）”的測量結果所示，靜液壓絲杠的剛度明顯高于同類滾珠絲杠，並且不會因磨損而變化。儘管如此，靜液壓絲杠的摩擦很小，並且與轉速成正比，因此在改變方向時不會發生任何形式的轉矩跳躍。
9.與滾珠絲杠的比較

滾珠絲杠不可能實現非常高的加速度，也不能實現極高的速度和擺動運動，以達到可接受的使用壽命，尤其是由於滾珠偏斜。

滾珠絲杠僅具有最小的阻尼和磨損，從而根據位置產生了摩擦，剛度和轉換跳動的差異。

在發生碰撞的情況下，可能會在軌道上產生滾珠痕跡，從而迫使過早更換滾珠絲杠主軸。

當由於螺母的預緊而改變運動方向時，會發生明顯的轉矩跳躍。滾珠絲杠的摩擦扭矩因滾珠的磨合和跳動而變化。由於滾珠絲杠只能有條件地實現轉矩跳躍，大小不同，精確的位置控制，小路徑的預定移動以及極低速下的移動。靜液壓絲杠並沒有表現出所有這些缺點！流體力學的加速不受限制，並且可以通過選擇油的粘度，壓力和流量為每種應用優化設計靜液壓螺母。靜液壓導螺杆是無磨損的，緩慢的運動（也具有高負載和振盪運動）對於最高的頻率和振盪速度是沒有問題的。靜液壓螺母對路徑振動的阻尼非常大，其碰撞安全性遠高于滾珠絲杠，但靜液壓絲杠會因碰撞而損坏。

如“ Werkzeugmashinen und Betriebsstechnik（機床和操作技術）”的測量結果所示，靜液壓絲杠的剛度明顯高于同類滾珠絲杠，並且不會因磨損而變化。儘管如此，靜液壓絲杠的摩擦很小，並且與轉速成正比，因此在改變方向時不會發生任何形式的轉矩跳躍。

如果在導螺杆的端部也使用靜液壓軸承，並且滑塊被靜液壓引導，則即使在低速運動和改變運動方向時，伺服電動機也不會克服任何形式的摩擦。因此，靜液壓的驅動和引導系統還可以使滑塊的逐漸擺動和擺動擺動達到μm的分數和極慢的擺動速度，這當然完全與負載無關。

 

10.垂直軸，停電

在斷電或電動機故障的情況下，即使使用制動麵包車制動線性電動機也很成問題。

相比之下，通過伺服電機中的集成制動器，可以通過靜液壓絲杠施加更高的制動力。

此外，當關閉靜液壓油供應​​時，具有正常斜度（標稱位置50，斜率為10 mm）的導螺杆比滾珠絲杠具有自鎖的優勢。對於沒有重量補償的動態垂直軸，直線電動機所需的能量要比帶絲杠的驅動器高得多（見第8點）。 11.指南

線性電動機軸的導軌強烈地承受高磁力，即使關閉機器，這些力也會產生作用。該負載變化，並且是最大電動機功率的倍數，相比之下大約是。 40千牛。結合高速和加速，會縮短滾柱導軌的使用壽命。

因此，線性馬達滑塊使用多個靜壓導軌代替輥子導軌。

像絲杠一樣，靜液壓導軌操作時絕對無磨損，與速度成比例且不受負載影響的摩擦力小20至1000倍。

當運動方向改變時，導向器不會發生任何形式的力跳躍。因此，對於一個對應的驅動系統和控制系統的質量很高，路徑偏差在0.1μm範圍內的迴轉可能通過“完全靜液壓”的橫向滑軌實現，從而可以使用全新的機器概念，例如 夾具鏜床，坐標磨床。

12.直線電機和靜液壓絲杠的特殊功能

線性電動機組件的強磁場會吸引磁性芯片，並在以後引起故障。因此，線性電動機需要更好的蓋子。

集成在機器中的線性電動機的安裝，維護和更換要比外部連接的伺服電動機複雜得多，後者無需拆卸軸即可進行更換。

由於線性電動機的強磁場，因此需要採取一些額外的措施來保護可能受到磁場影響的某些人群（例如，裝有心臟起搏器，金屬植入物或孕婦的人群）和物體。媒體，手錶，信用卡）。

較高的永磁力還會在安裝過程中引起問題：電動機供應商建議在安裝過程中始終保持一些非磁性楔塊，以防萬一發生事故時電動機組件彼此分離！

此外，機器製造商必須與線性電動機製造商綁定，這在許多情況下還導致只與一個控制系統製造商聯繫。

操作靜液壓導螺杆所需的機油必須反饋到動力裝置中。要麼通過裝有刮水環的螺母將其反饋到管道中，要麼將其與靜液壓導油一起回流到油箱中。來自同一動力裝置的相同壓力的相同油可用於導向裝置，導螺杆和導螺杆軸承，並且仍可用於其他液壓或潤滑任務。機器必須完全重新開發才能與線性電動機一起使用。

可以使用低複雜度的靜液壓導螺杆代替滾珠絲杠。如果在新設計中考慮到靜液壓絲杠的螺母較大，則客戶可以選擇選擇滾珠絲杠或靜液壓絲杠。一世

13.價格比較

價格的正確比較取決于細節。與滾珠絲杠相比，靜液壓絲杠會產生額外的成本，這是因為絲杠以及動力單元和蓋板上的絲杠可忽略不計。

在大多數情況下，帶有伺服電機的靜液壓絲杠比線性電機經濟得多，這導致成本高得多，這主要是由於電機組件，冷卻板，外圍設備，線性秤，複雜的控制系統，大冷卻量的成本動力裝置以及機器的修改或新設計。

迄今為止，安裝的大多數導螺杆都顯着降低了機器用戶的成本，因為經過3檔操作的靜液壓導螺杆即使超過5年也仍然是新的，而在此期間則使用滾珠絲杠。可能已經被替換過幾次了。對於長行程，由於使用了永磁體，因此直線電機的價格更高。
14.應用

首次交付九年後，今天大約有在許多重要的歐洲凸輪，曲軸，通用，超精密和齒輪磨床中，每年標準安裝250個導螺杆。

已經實現了工件上超過60 Hz和3,000 rpm的非圓形加工。用於自動變速箱拉床中具有340 kN軸向力和3.5 m長的機器內部齒輪齒的導螺杆。佛羅里達州“機床研究中心”中有一台銑床，配有靜液壓導螺杆和導向裝置。

亞琛的Fraunhofer IPT在超精密機器中使用靜液壓導螺杆，固定和浮動軸承以及靜液壓導軌。一世

15.總結

滾珠絲杠的定位精度，剛度，加速度，速度，負載能力和使用壽命受到限制。

在機械加工和高達80 m / min的快速移動速度的廣氾應用中，靜液壓導螺杆在技術和經濟上均優于線性電動機。

滾珠絲杠和直線電機的替代品是靜液壓導螺杆。它的速度高達120 m / min，像線性電動機一樣加速，但是，它的能量消耗比機床的典型進給低10倍。

在相同的加速度下，靜液壓絲杠相比之下可提供多種進給壓力。它具有出色的阻尼，並非絕對需要線性刻度。

線性電動機的動態剛度為30至120 N /μm時非常低。靜液壓絲杠螺母公稱尺寸為50 mm，固定軸承的剛度為1,200-2,000 N / mm，動態剛度更高。靜液壓螺母所需的1-2 l / min的油流量可以以很少的複雜度反饋。

借助靜液壓導軌，兩個系統都可以非常精確地定位，但是，線性電動機在衝擊和動態載荷期間保持位置存在問題。

線性電動機的巨大洩漏功率會導致滑塊下的溫度非常高，必須使用大型且昂貴的冷卻設備對其進行冷卻。

金屬屑由永磁體固定，會損坏初級和次級部件。相反，硬化的非磁性絲杠上的相同切屑被推開。靜液壓螺母會持續清潔和回火螺釘。

如果不使用靜液壓導軌，則直線電機在滾子導軌上的永磁力會導致過早磨損。

在安裝過程中，直線電機組件存在很大的危險。

與有故障的線性電動機相比，靜液壓導螺杆的伺服電動機更容易更換，而且複雜程度也大大降低。來自不同製造商的電機和控制系統可與導螺杆一起用於同一台機器上。除了某些需要高速和加速的HSC機器外，超過10 m / s2的加速度值只能節省最少的時間，而極限值則可以超過大約10 m / s2。 20到30 m / min只能節省少量時間（在許多情況下，這種節省的時間並不能証明使用合適的機器（尤其是用於更高加速度的機器）的額外費用是合理的）。

鑒於上述事實，迎接電動線性電動機的欣喜似乎是不能理解的。一世

因此，我們建議也考慮使用帶絲杠和靜液壓螺母的經典進給驅動器，以及用於絲杠的靜液壓軸向軸承，以替代線性電機！

 

海浮樂技術：

至關重要的支持

幾乎每個人都看到過有時在大型建築物外發現的那些裝飾性特征：沉重的石頭或金屬球在半殼基座上旋轉而幾乎沒有摩擦。其運動的祕訣在於-由泵產生的水壓將球保持起來並使其漂浮在水膜上，幾乎沒有摩擦，並且沒有觸及底座。靜水力膜。

 

此方法以一種不太吸引人但同樣有效的方式，可以用於支撐運動中的機器零件：由於運動中的零件不接觸，因此沒有磨損的風險。正是這一原理被高質量的HYPROSTATIK解決方案所採用，並通過我們創新的漸進式體積流量控制器和合理的建議得到了增強。為我們的客戶的機床帶來的好處：它們更精確，更可靠，更耐用，更有效。


阻尼改善了幾個數量級

• 更高質量的工件表面光潔度
• 刀具使用壽命更長，並且
• 最大切割能力更高

缺乏磨損的手段

• 機器特性不受長時間使用的影響
• 提高機器可用性
• 降低維護成本
• 機器使用壽命更長，並且
• 降低年度機器成本

減小徑向偏差並提高導向精度
更高的工件精度
極低且與速度成比例的導向摩擦裝置

• 即使滑塊的運動方向相反，也不會出現路徑故障
• 即使使用了非​​常重的滑塊重量和最短的路徑，甚至使用了交替的方向，都可以防止粘滑效應，並實現最大的定位精度和真實的行駛。

導輪和導螺杆的滾子偏差不會對力或扭矩產生影響

改善的表面質量和更高的工件精度。

對污染物的敏感性降低（與靜液壓一樣，大多數污染物被機油沖刷而不會滾動到導軌中，如滾子軸承和導軌一樣）

• 更高的功能安全性
• 機器特性不受長時間使用的影響
• 提高機器可用性
• 降低維護成本，
• 機器使用壽命更長，並且
• 降低年度機器成本

由於沒有滾動部件，因此減少了安裝空間，這意味着

• 設計期間有更多空間
• 相鄰組件可以按比例放大，
• 可以使用具有相同性能水平的較小組件。

導流表面上的輪廓缺陷在很大程度上被靜水壓力所抵消，這意味着
靜液壓軸承運行更真實，靜液壓導軌比導軌表面本身更線性。

優于滑動軸承：

阻尼改善了幾個數量級

• 更高質量的工件表面光潔度
• 刀具使用壽命更長，並且
• 最大切割能力更高

缺乏磨損的手段

• 機器特性不受長時間使用的影響
• 提高機器可用性
• 降低維護成本
• 機器使用壽命更長，並且
• 降低年度機器成本

由於屬性不取決于速度/旋轉速度，因此這意味着

• 更高的工件精度
• 與速度無關的間隙高度
• 剛度不取決于轉速

與普通導軌和普通軸承相反，靜液壓導軌永久無間隙。

靜液壓導軌的摩擦力低十倍，並且與速度成正比。與普通導軌相反，靜液壓系統在運動方向反轉或粘滑效應時不會產生反沖。

• 顯着提高定位精度和導軌的真實運行，尤其是在改變方向時；
• 更高的運動速度或更高的圓周速度

快速運行的軸承的摩擦力極低，這意味着

• 更高的轉速是可能的
• 較低的熱量輸入

快速運轉的軸承中產生的摩擦熱可以更有效地從機器中散髮。可以通過注入冷卻油來控制機器溫度，這意味着

• 機器的熱穩定性更好

與靜液壓一樣，對污染的敏感性降低，大部分污染被油沖刷掉，並且不會損坏導軌，就像滑動軸承和導軌一樣。這表示

• 更高的功能安全性
• 機器特性不受長時間使用的影響
• 提高機器可用性
• 降低維護成本，
• 機器使用壽命更長，並且
• 降低年度機器成本

導流表面上的輪廓缺陷在很大程度上被靜水壓力所抵消，這意味着

• 靜液壓軸承運行更真實，靜液壓導軌比導軌表面本身更線性。