直线滑台是工业应用里比较广泛的一种典型机构。
1. 问题描述
想设计一个直线运动机构，负载2Kg，中等速度，往复行程大约120mm，除原点外有3次停留，定位误差0.1mm左右，初步考虑使用步进电机驱动丝杠来完成，有哪些需要注意的地方？另外还有别的更好更便宜的方案吗？
2. 讨论
电机+丝杠的组合在直线运动单元中应该是应用最广泛的一种，其原理不用怀疑，但选用何种丝杠却应该考究一下。提问者说，电动缸推杆，在一些产品的标准件书上看到丝杠分精密滚珠丝杠、压轧滚珠丝杠、30度梯形丝杠三种，但不明白这几种丝杠具体有什么区别，以及其分别应用的场合。
甲回答说，前两种都是滚珠丝杆：最初滚珠丝杆的丝杆体用圆钢切削成型，因切削表面光洁度不够，再用成型砂轮磨出螺旋槽。后来工艺发展，丝杆体可以不再需要切削，直接压轧而成，并且压轧后具有相当的精度尺寸和光洁度，在没有很高精度要求的场合，可以直接使用，于是就有了“压轧滚珠丝杠”这一种类；目前压轧工艺制作的滚珠丝杆体还不能达到很高精度，精密滚珠丝杠还必须采用磨削工艺，滚珠丝杆的螺母螺旋槽和丝杆螺旋槽间置有钢球，把螺母和丝杆间旋合移动从滑动变成了滚动，所以可以高速轻巧动作；30度梯形丝杠是传统的机械结构，普通车床的丝杆就是很好的例子。
乙补充说，方便起见，这次的设计应以滚动直线导轨配合滚珠丝杆为宜；直线运动器件和滚珠丝杆都可以很方便在市场购得，东西小，所费也有限；如果采用滑动导轨和30度梯形丝杠，不会有现成的，恐怕都要设计和逐一加工出来，费时费工，代价也许更高。况且精度要求并不高，一些便宜的丝杠和导轨都可以达到要求。
甲给出了如图设计方案，并解释说，导轨用了两根表面淬火，磨削后镀硬铬的光杆，配合加长直线轴承，滑块和导轨支架用硬铝块以线切割制作；丝杆用市售普通M12X1.75三角螺纹螺柱改制，螺母用青铜相配，丝杆与支座间用618系列的深沟球轴承支承，51000推力轴承和圆螺母消除轴向间隙；光杆的价格约100元/米，直线轴承几十元一个，轴承几元一个，加上其它，电动缸，代价不会超过500元，这样的结构，完全可以适应要求的工况并有极长工作寿命。
同时将伺服电机优点-精准转速控制，精准转数控制，精准扭矩控制转变成
随着工厂自动化的要求越来越高，而液压始终有着发热 振动 泄漏等问题，电动缸应运普及。
电动缸与气缸、液压缸对比的优势
解除漏油的烦恼， 低噪音低震动 — 末端电子缓冲和制动控制，无撞击，极低的噪音和振动，电动缸厂家，减少对整体设备的影响，更提高了生产效· 高速 — 最快6m/s，10g加速度，极高的响应速度，即使在高速运行下也能提供超长的使用寿命· 免维护 — 采用自润滑材料，使用中无需添加润滑油，安装方便 —，无需气源和液压复杂的管路
电动缸对于准确移动、定位、设置和执行机构可以提供以下功能：
高等级的机械效率（可达90%） 织梦内容管理系统
行程长度可达2400毫米
高推力/牵引力，可达10000牛顿
可重复精度± 0.07毫米（±0.01毫米）
速度可达1米/秒
调速皮带轮传动（平行电机安装），可以提供4种传动比
滚珠丝杠倾斜为5~50毫米/回转
5种不同的外形尺寸
可以是伺服电机传动或步进电机传动技术
(1)滚珠丝杠
ET系列电动缸带有高质量的C7等级滚珠丝杠传动。螺丝和螺母间的滚珠保证了较低的摩擦力，在整个速度范围内提供了平滑的操作。
使用寿命和效率都很高。由于没有粘滑效果，可以实现非常短的距离移动。
(2)调速皮带传输
在平行传动设备中使用了防滑、免维护的调速皮带传输，提供了高效率。
传动比可以为1:1.5（ET32）；1:1、1.5:1和2:1。
(3)杆轴承
超长活塞杆轴承能够承受高边缘荷载力。清洁环能够在正常的环境条件下防止外部污染的进入。对于细小粉尘、污染严重、以及有泥泞和液体的情况，客户可以索取定购特殊的垫圈。
(4)后部螺丝支撑轴承
传动侧面的螺丝轴承用于承受高轴向和径向力。它包括两个相互紧挨的有角滚珠轴承，能够吸收产生的推力和牵引力。
(5)前部螺丝支撑轴承
一个聚合轴承支撑着前端和滚珠丝杠，这消除了振动和脱离，微型 电动缸，改进了位置的准确度并延长了螺丝的寿命。
(6)精准防旋转机构
集成的Nylatron NS轮能够防止杆的旋转并吸收微小的扭矩。
(7)开关操作磁铁
内置于螺丝母中的***磁铁用于操作可以安装在汽缸体纵向槽上的本位开关和限位开关。
(8)8IP65防护等级
IP65防护等级适用于严酷的工作环境，例如需要用液体清洁传动或者多尘或潮湿的使用环境。根据不同介质的使用情况，可能需要对设备进行密封。因此可能有必要和制造商进行协商。
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