外部驅(qū)動(dòng)式、貫通軸式和固定軸式直線步進(jìn)電機(jī)的選用

　　 一般來說，完成精確線性定位的一個(gè)常用辦法是將電機(jī)（旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)）和滑動(dòng)絲桿副配對(duì)制成一套線性定位體系。根據(jù)該線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可構(gòu)建許多與之相關(guān)的不同結(jié)構(gòu)。這兒咱們將評(píng)論幾種不同的辦法，通過滑動(dòng)絲桿副和步進(jìn)電機(jī)創(chuàng)建線性執(zhí)行機(jī)構(gòu)。步進(jìn)電機(jī)是運(yùn)動(dòng)操控運(yùn)用中的常用選項(xiàng)，由于操作正確的話，它是不需求方位反應(yīng)就能夠完成精確定位的經(jīng)濟(jì)解決計(jì)劃。

　　直線步進(jìn)電機(jī)有三種常用類型，分別是外部驅(qū)動(dòng)式、貫穿軸式和固定軸式。

　　一，外部驅(qū)動(dòng)式直線步進(jìn)電機(jī)

　　該結(jié)構(gòu)最簡略的辦法是將絲桿副直接作為電機(jī)軸。螺桿上的螺母有必要約束旋轉(zhuǎn)以完成直線運(yùn)動(dòng)，該類型直線步進(jìn)電機(jī)一般被稱為外部驅(qū)動(dòng)式。

　　行程是一個(gè)重要考慮要素，在60~500mm行程的線性滑動(dòng)體系中一般挑選外部驅(qū)動(dòng)式電機(jī)。這種情況下，線性滑塊和螺母銜接以避免螺母旋轉(zhuǎn)，一起支撐負(fù)載，保證螺母不受潛在的側(cè)向力影響。常用的導(dǎo)軌有線性滑動(dòng)導(dǎo)軌和滾珠導(dǎo)軌兩種，下圖展現(xiàn)了不同類型的導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)

　　長絲桿的確會(huì)帶來一些危險(xiǎn)，最大的危險(xiǎn)是在行程中的某些方位執(zhí)行器和絲桿會(huì)發(fā)生共振，這不會(huì)影響功用但會(huì)導(dǎo)致明顯的噪音。在某些極點(diǎn)情況下，噪音或振蕩大到使電機(jī)失步然后導(dǎo)致方位偏差。選用細(xì)分，設(shè)置加減速等驅(qū)動(dòng)技能可下降噪音，一起在規(guī)劃上選用螺桿端部加軸承支撐的計(jì)劃也有助于下降噪音。

　　電機(jī)和負(fù)載的設(shè)備也需求要點(diǎn)關(guān)注。假如電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)線性模組，將電機(jī)設(shè)備于模組的一側(cè)不只要利于接線方便以及螺母和滑塊在導(dǎo)軌上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且也利于渠道高度的最小化。假如選用貫穿式結(jié)構(gòu)，則需求考慮電機(jī)的寬度是否能夠接受，導(dǎo)軌的滑塊高度是否會(huì)太高，由于現(xiàn)代工業(yè)的規(guī)劃一直在尋求尺度微型化的理念.

　　二，貫穿軸直線步進(jìn)電機(jī)

　　將螺母內(nèi)置與電機(jī)中，絲桿可穿過電機(jī)作線性運(yùn)動(dòng)。該規(guī)劃中絲桿需約束滾動(dòng)以發(fā)生線性運(yùn)動(dòng)。

　　貫穿軸（絲桿貫穿）電機(jī)一般的運(yùn)用行程是30-200mm，比照外部驅(qū)動(dòng)軸式電機(jī)，貫穿軸電機(jī)的優(yōu)勢(shì)是答應(yīng)更大的設(shè)備同軸度差錯(cuò)。線性模組的絲桿和螺母假如與導(dǎo)軌平行度欠好，會(huì)導(dǎo)致體系問題發(fā)生，雖然螺母答應(yīng)必定徑向空隙，但關(guān)于整個(gè)模組來說，是不行的；貫穿軸式電機(jī)的螺母徑向空隙能夠答應(yīng)絲桿的傾斜度1゜以內(nèi)，能夠忍受更大的體系差錯(cuò)。

　　另一個(gè)只要貫穿軸電機(jī)能完成的運(yùn)用是將電機(jī)作為滑動(dòng)部件，與導(dǎo)軌滑塊銜接，絲桿兩頭固定。該運(yùn)用的一個(gè)長處是絲桿不做旋轉(zhuǎn)滾動(dòng)，因而沒有臨界速度的約束；第二個(gè)長處是在同一根絲桿上可設(shè)備多個(gè)電機(jī)，電機(jī)不能相互“通過”，可是其運(yùn)動(dòng)是相互獨(dú)立的。

　　如上文所指貫穿軸式電機(jī)的優(yōu)勢(shì)是答應(yīng)體系有必定的設(shè)備不同心，但它不只僅適用于設(shè)備差錯(cuò)稍大的運(yùn)用，一起也適用于比如活塞泵這樣的精確定位和設(shè)備的運(yùn)用。螺桿自定心的規(guī)劃可使其隨導(dǎo)向習(xí)慣不同心的設(shè)備，也能夠避免對(duì)活塞密封件發(fā)生側(cè)向力

　　三，固定軸直線步進(jìn)電機(jī)

　　在一些無法供給螺母或螺桿防轉(zhuǎn)的機(jī)械設(shè)備的運(yùn)用場合，可選用第三種類型的電機(jī)。這種類型與貫穿軸式電機(jī)一樣螺母內(nèi)置于機(jī)身，螺桿軸與花鍵軸銜接，花鍵和電機(jī)前端的花鍵套合作避免滾動(dòng)，然后完成電機(jī)的線性運(yùn)動(dòng)。該類型電機(jī)被稱為固定軸式電機(jī)。

　　在短行程要求的運(yùn)用，例如小于50mm，且無法供給止轉(zhuǎn)設(shè)備的場合可主張運(yùn)用固定軸式電機(jī)。該類型電機(jī)的優(yōu)勢(shì)是結(jié)構(gòu)緊湊無需止轉(zhuǎn)的機(jī)械設(shè)備，電機(jī)前端的花鍵套是模具制造，不能夠接受大的側(cè)向力，規(guī)劃功用主要是約束螺桿相關(guān)于電機(jī)的滾動(dòng)效果。關(guān)于需求接受側(cè)向負(fù)載的場合可用滾珠花鍵的規(guī)劃，由于花鍵套的循環(huán)滾珠規(guī)劃可增加固定軸式電機(jī)的側(cè)向受載能力。

　　固定軸式電機(jī)一般將電機(jī)機(jī)身設(shè)備固定，電機(jī)出軸直接推進(jìn)負(fù)載（負(fù)載不與軸固定）；當(dāng)負(fù)載和電機(jī)軸固定銜接時(shí)，需注意整個(gè)體系是否有過定位的可能。

　　直線步進(jìn)電機(jī)可增加不同的選項(xiàng)，但有些選項(xiàng)是僅某一種或幾種電機(jī)可選。旋轉(zhuǎn)編碼器一般用于反應(yīng)電機(jī)是否移動(dòng)了給定量，可適配與一切類型的混合式直線步進(jìn)電機(jī)。

　　在一些不完全需求編碼器，只需求保證電機(jī)每次在已知方位開端運(yùn)動(dòng)的運(yùn)用場合，能夠裝備原點(diǎn)方位開關(guān)。開關(guān)能夠是觸摸式（機(jī)械式開關(guān)）或者非觸摸式（近零開關(guān)）。方位開關(guān)可直接設(shè)備在固定軸式電機(jī)的后端，由于電機(jī)的行程是已知且可控的；其他類型的電機(jī)傳感器則需設(shè)備在體系的其他零件上。

　　絲桿副傳動(dòng)的高效率的原因之一是絲桿和螺母間存在空隙，可是這也導(dǎo)致在換向時(shí)會(huì)有方位差錯(cuò)，為下降該差錯(cuò)可在外部驅(qū)動(dòng)式電機(jī)上選用消空隙螺母。有許多類型的消空隙螺母可供挑選，可根據(jù)詳細(xì)運(yùn)用時(shí)的要害目標(biāo)進(jìn)行選用。貫穿軸式電機(jī)和固定軸式電機(jī)只要簡略的壓縮彈簧式消隙螺母可選，可設(shè)備的電機(jī)的任一端。