外部驅(qū)動式、貫通軸式和固定軸式直線步進電機的選用

　　 一般來說，完成精確線性定位的一個常用辦法是將電機（旋轉(zhuǎn)運動）和滑動絲桿副配對制成一套線性定位體系。根據(jù)該線性執(zhí)行機構(gòu)，可構(gòu)建許多與之相關(guān)的不同結(jié)構(gòu)。這兒咱們將評論幾種不同的辦法，通過滑動絲桿副和步進電機創(chuàng)建線性執(zhí)行機構(gòu)。步進電機是運動操控運用中的常用選項，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)濟解決計劃。

　　直線步進電機有三種常用類型，分別是外部驅(qū)動式、貫穿軸式和固定軸式。

　　一，外部驅(qū)動式直線步進電機

　　該結(jié)構(gòu)最簡略的辦法是將絲桿副直接作為電機軸。螺桿上的螺母有必要約束旋轉(zhuǎn)以完成直線運動，該類型直線步進電機一般被稱為外部驅(qū)動式。

　　行程是一個重要考慮要素，在60~500mm行程的線性滑動體系中一般挑選外部驅(qū)動式電機。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)

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

　　電機和負載的設(shè)備也需求要點關(guān)注。假如電機用于驅(qū)動線性模組，將電機設(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)運動，并且也利于渠道高度的最小化。假如選用貫穿式結(jié)構(gòu)，則需求考慮電機的寬度是否能夠接受，導(dǎo)軌的滑塊高度是否會太高，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，貫穿軸直線步進電機

　　將螺母內(nèi)置與電機中，絲桿可穿過電機作線性運動。該規(guī)劃中絲桿需約束滾動以發(fā)生線性運動。

　　貫穿軸（絲桿貫穿）電機一般的運用行程是30-200mm，比照外部驅(qū)動軸式電機，貫穿軸電機的優(yōu)勢是答應(yīng)更大的設(shè)備同軸度差錯。線性模組的絲桿和螺母假如與導(dǎo)軌平行度欠好，會導(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)于整個模組來說，是不行的；貫穿軸式電機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。

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

　　如上文所指貫穿軸式電機的優(yōu)勢是答應(yīng)體系有必定的設(shè)備不同心，但它不只僅適用于設(shè)備差錯稍大的運用，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，也能夠避免對活塞密封件發(fā)生側(cè)向力

　　三，固定軸直線步進電機

　　在一些無法供給螺母或螺桿防轉(zhuǎn)的機械設(shè)備的運用場合，可選用第三種類型的電機。這種類型與貫穿軸式電機一樣螺母內(nèi)置于機身，螺桿軸與花鍵軸銜接，花鍵和電機前端的花鍵套合作避免滾動，然后完成電機的線性運動。該類型電機被稱為固定軸式電機。

　　在短行程要求的運用，例如小于50mm，且無法供給止轉(zhuǎn)設(shè)備的場合可主張運用固定軸式電機。該類型電機的優(yōu)勢是結(jié)構(gòu)緊湊無需止轉(zhuǎn)的機械設(shè)備，電機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)于電機的滾動效果。關(guān)于需求接受側(cè)向負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的側(cè)向受載能力。

　　固定軸式電機一般將電機機身設(shè)備固定，電機出軸直接推進負載（負載不與軸固定）；當負載和電機軸固定銜接時，需注意整個體系是否有過定位的可能。

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

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

　　絲桿副傳動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)致在換向時會有方位差錯，為下降該差錯可在外部驅(qū)動式電機上選用消空隙螺母。有許多類型的消空隙螺母可供挑選，可根據(jù)詳細運用時的要害目標進行選用。貫穿軸式電機和固定軸式電機只要簡略的壓縮彈簧式消隙螺母可選，可設(shè)備的電機的任一端。