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滚珠丝杠和梯形丝杠的传动效率

发布者:畅馨精工   发布时间:2020-4-8 14:13:37

很显然,滚动摩擦的摩擦系数远远低于滑动摩擦系数。

比如,NSK和THK都显示,滚珠丝杠的摩擦系数在0.003到0.01之间,而梯形丝杠的摩擦系数在0.1到0.2之间。

再比如,REXROTH显示,滚珠丝杠的摩擦系数在0.005到0.01之间,而梯形丝杠的摩擦系数在0.2到0.3之间。

这也是为什么大多数滚珠丝杠的传动效率高达90%,有的甚至达到95%以上,而大多数梯形丝杠的传动效率低于70%。

比如,知名的丝杠供应商Thomson linear显示,滚珠丝杠的传动效率在85%-95%之间,而梯形丝杠的传动效率在30%-70%之间。

而另一家供应商Helix linear则显示,其梯形丝杠的传动效率在15%-85%之间。

梯形丝杠的传动效率低下,从能量的角度来看,是因为滑动摩擦,特别是高速运动,产生了大量的热,如果丝杠或者螺母受不了,就会“烧着了”,所以,梯形丝杠不太适合高速运行要求,其最高转速一般不超过3000RPM。

而滚珠丝杠,因为是滚动摩擦,所以没有那么多热量产生,速度可以达到很高,比如10000RPM。

但是,两种丝杠,由外部负荷引起的摩擦扭矩,计算公式一样,都是Ta=Fa*L/2πη,Fa表示由外部负荷产生的轴向力,L表示导程,η表示效率。

这个公式用功和能量原理很好理解,因为公式可以写成Ta*2πη=Fa*L,很明显,左边表示转一圈时,扭矩的有效功,右边表示克服载荷移动一个导程,需要的能量。

所以,在导程相同的情况下,就扭矩计算而言,选择的主要区别就在于效率。

因为滚珠丝杠的效率是梯形丝杠的2-4倍,所以一般而言,用同样的导程,来驱动相同的负载时,滚珠丝杠更有优势。

滚珠丝杆

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