ローラー スクリュー アクチュエーター: 設計とアプリケーション

電気機械式アクチュエータには多くの種類があり、一般的な駆動機構は次のとおりです。親ネジ、ボールねじ、ローラーねじ。設計者またはユーザーが油圧または空気圧から電気機械動作に移行したい場合、通常はローラー スクリュー アクチュエータが最良の選択です。これらは、それほど複雑でないシステムで、油圧 (高力) や空圧 (高速) に匹敵する性能特性を提供します。

A ローラーネジ再循環ボールをネジ付きローラーに置き換えます。ナットにはネジ山と一致する雌ネジが付いています。ローラーは次のように配置されています。 遊星構成であり、両方とも軸を中心に回転し、ナットの周りを公転します。ローラーの端には、ナットの各端にあるギアリングと噛み合うように歯が付いており、ローラーがねじの軸と平行に完全に位置合わせされた状態に保たれます。そしてナッツ。

ローラースクリューは、再循環ボールをねじ付きローラーに置き換えたスクリュードライブの一種です。ローラーの端には、ナットの各端にあるギア付きリングとかみ合う歯が付いています。ローラーは両方とも、遊星構成で軸を中心に回転し、ナットの周りを周回します。 (これが、ローラーねじが遊星ローラーねじとも呼ばれる理由です。)

ローラーねじの形状により、ローラーねじで可能な接触点よりもはるかに多くの接触点が得られます。ボールねじ。これは、ローラーねじは通常、同様のサイズのボールねじよりも高い動的負荷容量と剛性を備えていることを意味します。また、細いねじ山 (ピッチ) により機械的利点が高まり、所定の負荷に対して必要な入力トルクが少なくなります。

ボールねじ (上部) に対するローラーねじ (下部) の主な設計上の利点は、同じスペースにより多くの接触点を含めることができることです。

負荷を支えるローラーが互いに接触しないため、ローラーねじは通常、ボールねじよりも高速で移動できます。ボールねじは、ボール同士や再循環エンドキャップとの衝突によって発生する力と熱に対処する必要があります。

逆ローラーねじ

反転したデザインは標準のローラーネジと同じ原理で機能しますが、ナットは基本的に裏返しになります。したがって、「逆ローラーねじ」という用語が生まれます。これは、ローラーが (ナットではなく) ネジの周りを回転し、ローラーが周回する領域にのみネジが切られていることを意味します。したがって、ナットが長さを決定する機構となるため、通常は標準のローラーねじのナットよりもはるかに長くなります。プッシュロッドにはネジまたはナットのいずれかを使用できますが、ほとんどのアクチュエータアプリケーションではこの目的にネジが使用されます。

逆ローラーねじの製造には、比較的長い長さにわたるナットの非常に正確な雌ねじを作成するという課題があり、これは機械加工方法の組み合わせが使用されることを意味します。その結果、ねじ山がより柔らかくなり、したがって、逆ローラーねじの定格荷重は標準ローラーねじよりも低くなります。しかし、逆ネジには、はるかにコンパクトになるという利点があります。