محرک‌های غلتکی اسکرو: طراحی و کاربردها

محرک‌های الکترومکانیکی انواع مختلفی دارند که مکانیسم‌های محرک رایج آنها عبارتند از:پیچ‌های سربی، پیچ‌های ساچمه‌ای و پیچ‌های غلتکی. هنگامی که یک طراح یا کاربر می‌خواهد از هیدرولیک یا پنوماتیک به حرکت الکترومکانیکی تغییر مسیر دهد، محرک‌های پیچ غلتکی معمولاً بهترین انتخاب هستند. آنها ویژگی‌های عملکردی قابل مقایسه‌ای با هیدرولیک (نیروی بالا) و پنوماتیک (سرعت بالا) را در یک سیستم ساده‌تر ارائه می‌دهند.

A پیچ غلتکیگوی‌های چرخشی را با غلتک‌های رزوه‌دار جایگزین می‌کند. مهره دارای رزوه داخلی است که با رزوه پیچ مطابقت دارد. غلتک‌ها به صورت ... چیده شده‌اند. پیکربندی سیاره‌ای دارند و هر دو روی محورهای خود می‌چرخند و به دور مهره می‌چرخند. انتهای غلتک‌ها دندانه‌دار هستند تا با حلقه‌های چرخ‌دنده‌دار در هر انتهای مهره درگیر شوند و تضمین کنند که غلتک‌ها در تراز کامل و موازی با محور پیچ و مهره باقی می‌مانند.

پیچ غلتکی نوعی پیچ گردان است که گوی‌های چرخشی را با غلتک‌های رزوه‌دار جایگزین می‌کند. انتهای غلتک‌ها دندانه‌دار هستند تا با حلقه‌های چرخ‌دنده‌دار در هر انتهای مهره درگیر شوند. غلتک‌ها هم روی محورهای خود می‌چرخند و هم به دور مهره، در یک پیکربندی سیاره‌ای، می‌چرخند. (به همین دلیل است که به پیچ‌های غلتکی، پیچ‌های غلتکی سیاره‌ای نیز گفته می‌شود.)

هندسه یک پیچ غلتکی نقاط تماس بسیار بیشتری نسبت به آنچه که با یک پیچ غلتکی ممکن است، فراهم می‌کند.پیچ توپیاین بدان معناست که پیچ‌های غلتکی معمولاً ظرفیت بار دینامیکی و استحکام بالاتری نسبت به پیچ‌های ساچمه‌ای با اندازه مشابه دارند. و رزوه‌های ریز (گام) مزیت مکانیکی بالاتری را فراهم می‌کنند، به این معنی که برای یک بار معین، گشتاور ورودی کمتری مورد نیاز است.

مزیت کلیدی طراحی پیچ‌های غلتکی (پایین) نسبت به پیچ‌های ساچمه‌ای (بالا)، قابلیت قرارگیری نقاط تماس بیشتر در یک فضای یکسان است.

از آنجا که غلتک‌های حامل بار آنها با یکدیگر تماس ندارند، پیچ‌های غلتکی معمولاً می‌توانند با سرعت‌های بالاتری نسبت به پیچ‌های ساچمه‌ای حرکت کنند، که باید با نیروها و گرمای تولید شده توسط برخورد ساچمه‌ای‌ها با یکدیگر و با درپوش‌های انتهایی گردش مجدد مقابله کنند.

پیچ های غلتکی معکوس

طراحی معکوس بر اساس همان اصل پیچ غلتکی استاندارد کار می‌کند، اما مهره اساساً به سمت داخل چرخیده است. از این رو، اصطلاح "پیچ غلتکی معکوس" به این معنی است که غلتک‌ها به دور پیچ می‌چرخند (به جای مهره)، و پیچ فقط در ناحیه‌ای که غلتک‌ها می‌چرخند، رزوه می‌شود. بنابراین، مهره به مکانیزم تعیین‌کننده طول تبدیل می‌شود، بنابراین معمولاً بسیار بلندتر از مهره روی پیچ غلتکی استاندارد است. می‌توان از پیچ یا مهره برای میله فشاری استفاده کرد، اما اکثر کاربردهای محرک از پیچ برای این منظور استفاده می‌کنند.

تولید پیچ غلتکی معکوس، چالش ایجاد رزوه‌های داخلی بسیار دقیق برای مهره در طول نسبتاً طولانی را به همراه دارد، به این معنی که ترکیبی از روش‌های ماشینکاری استفاده می‌شود. نتیجه این است که رزوه‌ها نرم‌تر هستند و بنابراین، میزان بار پیچ‌های غلتکی معکوس کمتر از پیچ‌های غلتکی استاندارد است. اما پیچ‌های معکوس این مزیت را دارند که بسیار جمع و جورتر هستند.