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关于海浮乐静压丝杆介绍：

1.带有静液压螺母或滚珠丝杠的丝杠？

由于必要的滚珠挠度以及滚珠滑轨的形状和尺寸误差，即使位置变化很小，高质量的滚珠丝杠甚至会显示出很大的扭矩。 此外，由于球的偏转会产生振动，这种振动可以高速检测为“众所周知的滚珠丝杠噪音”。

此外，滚珠丝杠的特征在于在运动力矩方向变化期间驱动扭矩的跳跃，其大小与刚度要求成比例地增加。 此外，当在低速下传递高的力或发生高加速度时，如果仅在很小的路径范围内承受较大的载荷，则必须特别考虑到振动阻尼的缺陷和主轴使用寿命的限制。

为了避免这些问题，如下文所述，开发了带有静液压螺母的导螺杆。
缺点。 该螺母的特点是出色的阻尼，无磨损，低摩擦扭矩（与速度成比例地增加）和出色的静音运行。 此外，在运动方向改变期间不会产生扭矩跳动，从而实现最高的定位精度和轨迹稳定性。 如果需要，可以将螺母的刚度设计为明显高于同类的滚珠丝杠螺母。

选择具有20°螺纹角的改进梯形螺纹作为静液压螺母的螺纹。

通过选择合适的螺纹直径，螺母的支撑行程数，泵压力，机油粘度和油流大小，可以使丝杠尽可能地适应不同的要求，例如刚度，速度 和加载。

2.静液压导螺杆的实施方式
2.1静液压螺母的径向载荷能力

静压螺母在每次螺纹加工时均配有四个静压腔。由于20°的螺纹角度，主轴沿径向被引导到螺母中。带有这种螺母的导螺杆可以普遍使用，因此也可以用于单侧“浮动”的，长的和快速旋转的导螺杆。

 

2.2两侧固定有丝杠

通常，导螺杆的一端是“固定轴承”，另一端是“浮动轴承”，即轴向可移动轴承。由于固定轴承和螺母之间的间距不同，因此产生很大的差异，并且对于较大的间距，丝杠组件的刚度较低。为了增加“螺纹主轴”组件的刚度，特别是对于长主轴和/或高刚度要求，并获得近似于位置的刚度，需在螺纹主轴上安装拉伸预紧力。在很多情况下。在主轴旋转时，必须通过主轴端部的轴承吸收这种拉伸预紧力。由于拉伸预紧力的大小非常取决于丝杠和周围机器零件的热状况，因此这些轴承可能会过载和损坏。为了尽可能避免这种危险，建议在这种情况下将静液压油冷却至室温或机械温度或降至室温以下几摄氏度。替代地，如在2.3节中已经描述的那样，可以使用旋转螺母和固定的主轴，由此在主轴端部的附件是“防过载的”。

2.3旋转丝杠或旋转螺母？

使用带有旋转螺母的丝杠的一个原因是在本概念的上一部分中已经介绍了在两侧固定的丝杠的优点。第二个原因尤其是在飞轮质量较大的情况下使用长丝杠的高动态驱动器 使用旋转螺母可以减少丝杠的螺距。 但是，这只有在优化设计的情况下才有可能。旋转螺母，用于长度大于约2的丝杠。 1500毫米同样重要的是，选择旋转螺母的第三个原因是，尤其是对于长和/或快速旋转的丝杠，避免了主轴的旋转运动引起的挠曲振动，特别是在临界转速下的挠曲振动 。或者，可以使用直接驱动（使用空心轴电机）或减速器来驱动旋转螺母。

减速级可用于使电动机速度适应丝杠的速度。 静液压旋转螺母需要至少一个旋转供油。

旋转静压螺母装有一个集成轴承，并且还需要旋转供油。 出于成本原因，在很多情况下还出于空间原因，我们建议尽可能使用带旋转主轴的丝杠。
2.4固定用于旋转丝杠的静液压螺母的方法

静液压螺母通常作为法兰螺母提供：仅在一侧上的两个支撑螺母通过中间法兰用螺栓固定到功能螺母单元上。螺母的尺寸和中间凸缘的宽度都不能改变，但是，中间凸缘的外形可以在很大程度上适应客户的需求。

例如，在这里，可以在圆形和方形法兰之间进行选择（请参见第1节；第2节）。对于主要使用的公称直径为50 mm的尺寸，例如，螺母的“正常尺寸”可满足以下要求：提供了合理的安装空间（请参见图1）和有限的安装空间（请参见图2）的“紧凑尺寸”。

静压螺母的特点是将用于袋式机油流量控制的调节器集成在螺母中，因此用户仅需为螺母提供一个供油即可。这些螺母可以吸收较小的径向力，例如径向力。水平安装时丝杠的重量。

2.5丝杠，可实现较高的滑动速度

（具有更大的斜率和/或更高的速度）

带有“标准斜率”的导螺杆（公称直径为50毫米，为10毫米），通常设计为最大滑动速度为30 m / min（通过使用粘度较低的机油，短螺纹主轴可实现明显更高的速度） ）。

如果需要更高的滑动速度，则使用更大的螺纹斜率。 但是，对于相同的进给力，它们需要更高的电机转矩。 同样，由于电机和滑轨之间的齿轮传动比较差，导致电机控制器的质量不佳，从而导致定位精度较低和履带偏差较大。

提供的服务不仅包括静液压丝杠的最佳设计，而且还包括通过计算关键速度，通过机械加工确定所需驱动转矩，加速度和重力以及拟议的电动机的完整进给轴的服务。

3.使用我们的PM调节器的优势

约 与毛细管解决方案相比，我们控制器的功能可实现4至5倍的加固。 由于90％的泵压力也可用作最大袋装压力，因此在最大负载下会产生压差，而没有储备压力。 左右螺母之间的泵压力的80％。 因此，直到使用我们的控制器来应付供油的复杂性，才有可能开发出与我们提供的产品一样高的刚度和回弹力的静液压丝杠。

4.设计特点

4.1静液压螺母的供油和排油，

捕获油并将其反馈到液压动力单元

用于供应静压腔的PM调节器集成在静压螺母中。用户仅需为螺母提供供油，而无需安装任何类型的调节设备。

静液压导螺杆通常安装在盖板下方的滑轨中。在这种情况下，油通常可以在螺母的两端排出。

但是，在许多情况下，尤其是对于快速旋转的主轴，油的自由排放是不能接受的。已经为这种情况开发了螺母的密封。但是，使用这种密封无法实现完全的密封性，实际上必须假定泄漏量较小。由于我们经验不足，因此无法确定该密封件的使用寿命。由于导螺杆无磨损，并且该密封件是易耗件，因此更换起来并不容易，因此我们强烈建议客户最好不要使用这种密封件。

4.2自锁

与滚珠丝杠相反，静液压导螺杆在关闭静液压后短时间内会以正常斜率自锁。 当主轴垂直使用时，这会带来许多基本好处，尤其是在安装和维修方面。 如果丝杠轴承也是静液压的，那么许多导螺杆也显示出较高的自锁性，因为在切断供油时，该轴承中的摩擦力会显着增加。
4.3安装空间和安装位置

由于静液压丝杠和螺母上安装的PM调节器的特性，静液压螺母的空间需求通常大于滚珠丝杠的空间需求。 尽管如此，仍设法将标称直径为50 mm的螺母（紧凑型）的外部尺寸（见图2）与相应的滚珠丝杠的法兰直径相匹配，以使直角槽 -高效的滚珠丝杠通常还可以安装相应的静压螺母。 这也适用于其他大多数尺寸的丝杠。 丝杠的安装位置是用户定义的。
4.4碰撞安全

静液压导螺杆已安装，因此在发生碰撞（例如撞车）时可以在很短的时间内过载。 滑块移动到滑块上，而螺母和主轴之间没有接触。 这样，在很多情况下都可以避免损坏撞轴丝杠。在任何情况下都不得从螺母上松开静液压螺母以释放这些拉力。 取而代之的是，必须通过松开止动件和/或张紧的部件来释放张力。

 

5.技术数据

5.1主要尺寸和技术数据

表1汇总了各种尺寸的技术数据。确定的负载是通过考虑50％的负载储备和80 bar的预期最大泵压力来确定的。 在特殊情况下。 泵的压力最高可达160 bar，即双倍负载。 规定的最大螺纹行程号仅在不限制正常斜率的情况下才可行。

表一，丝杠尺寸及技术数据：

*）具有50％的负载储备

5.2法兰螺母的尺寸5.2.1带有圆形固定法兰的法兰螺母

图1显示了带有圆形紧固法兰（不带密封件）的法兰的示意图。

静压螺母的主要尺寸在表II中列出。 经咨询后，D3，D4，X和E可以分别适应客户的需求。 主轴公称直径d = 199至200 mm的斜体尺寸和法兰螺母轮廓尺寸不具有约束力。
图。1：带圆形紧固法兰的静压螺母

表II，根据图1的丝杠螺母的尺寸（上一页）（对于ND 100至200不具有约束力）

5.2.2

法兰螺母，带方形紧固法兰图2显示了带有方形紧固法兰（不带密封件）的法兰螺母图。静压螺母的主要尺寸在表III中列出。 C，F，X和E可以分别调整以适应协商后的愿望。 主轴公称直径d = 199至200 mm的斜体尺寸和法兰螺母轮廓尺寸不具有约束力。

图2：

带方形紧固法兰的静压螺母

表III，根据图2的丝杠螺母的尺寸（对于主轴公称直径100到200不绑定）

5.3承载能力和刚度

表IV给出了泵压力为80 bar时六种螺纹行程的可能载荷和刚度以及每个螺母50％的载荷储备。 对于不同的配置，可能的负载能力可以近似成比例地计算

泵压力和螺纹行程数。 刚度可与螺纹行程数成正比，但仅与泵压力成正比。 一世

表IV，螺杆螺母在80 bar的泵压力，50％的负载储备和每个螺母有6个螺纹行程时的负载能力和刚度

5.4供油，泄漏功率和转速的一些示例值

具有扩展数据的示例，包括零速和最大速度下的总功耗

表V中列出了所需的油流量，油的类型和油加热的类型（取决于最大速度）。
I表V：已完成和/或计划中的丝杠的技术数据（截至2004年）

1）负载储备为50％   2）负载储备为26％，最高油温为32°C
6.带静压螺母的丝杠的使用和安装
6.1丝杠的交付

在关闭供油装置时，以及在运输过程中，螺母都会在主轴上显示出游隙。 轴向误差取决于主轴直径和设计，大约为30至70μm，由于20°的螺纹角度，径向方向的径向游隙最小为±46至±107μm。 为了避免在运输过程中损坏，导螺杆通常在拆卸状态下交货，即螺杆和螺母分开。
6.2丝杠的组装

由于螺母中没有松动的零件，因此可以相对容易地将主轴组装到螺母中。为了防止在此过程中损坏螺母，必须将一个外径略小于螺母内径的塑料套筒推到首先插入的主轴部件上（见图3）。在该保护套中，主轴尽可能在螺母中居中。对于标称直径超过80毫米的丝杠，我们还建议使用图3所示的塑料套对主轴进行进一步的引导。这两个零件都可以从我们这里获得。将主轴拧入第二螺母的一半时，主轴远离螺母，即向钳工方向拉，然后小心地拧紧而不用力。从下方将标称直径为100 mm及更大的导螺杆上的螺母拧入垂直悬挂的螺纹主轴中。

每个螺母都与特定的主轴匹配。因此，只有彼此相关的螺母和主轴必须组装在一起。此外，螺母的两个支撑侧面均与丝杠的特定侧面相匹配。因此，螺母只能安装在相应订货图所规定的主轴上的位置。在任何情况下，都应通过供油孔的位置来识别。在许多情况下，螺母的正确位置可以通过其非对称形式来识别。每个导螺杆均随附有订购图和组装说明。
图3：安装辅助工具

6.3静液压导螺杆的安装和调整

关闭供油装置时，静液压导螺杆的螺母在主轴上显示出很大的游隙。 因此，与螺母始终位于主轴中心的滚珠丝杠不同，静液压导螺杆不能用作调整工具。 因此，必须在不使用静液压导螺杆的情况下调整机床上用于螺母到主轴中心的固定表面。 如果将静液压导螺杆与静液压导向器一起插入，则在拆卸滑阀时必须将静液压螺母与丝杠中心对准（在滑阀导向上接通油）。



7.丝杠静压轴承

与传统的滚动轴承相比，用于丝杠的静压轴承具有许多优势。

丝杠静压轴承的优点：

无磨损，使用寿命无限

我无限加速

改变运动方向时无扭矩跳动

我可以不受限制地在高负载下频繁进行反向操作

我几次改进了轴向阻尼

我用于快速旋转的主轴

7.1带4个调节器的丝杠轴承

带4个调节器的丝杠轴承具有三个径向和一个轴向静压腔。

轴承可以吸收径向和轴向的力，但是没有扭矩。

带4个调节器的丝杠轴承的优点：

我的结构非常紧凑，适用于空间需求小我不会将扭矩传递到丝杠上

表VI：带4个调节器的轴承尺寸

7.2带有8个调节器的丝杠轴承

带有8个调节器的丝杠轴承显示两个静液压锥彼此相对枢转，每个静液压锥都使用四个静液压凹穴枢转了90°。

轴承可以吸收径向和轴向的力以及扭矩。

带8个调节器的丝杠轴承的优点：

我可用于浮动枢轴（不带副轴承）

我非常适合很长的主轴

我通过施加扭矩来补偿弯曲

表VII：带8个调节器的轴承尺寸


静液压导螺杆

与滚珠丝杠相比的优势：
无磨损，因为在运行过程中没有接触，即使长时间全负荷运行也不会降低精度

以最大速度加载

低速时无摩擦

旋转方向变化时没有任何摩擦力跳跃

传递最小的旋转运动

低速时没有防滑效果

不会因滚珠循环而产生摩擦转矩的波动

轴向刚度比滚珠丝杠高

我缓冲性能提高了很多倍，从而改善了工件表面和刀具的使用寿命

没有球循环的震动也适合高速和加速

是线性电机的经济替代品，它具有更高的精度，低很多倍的热量，出色的阻尼以及永久磁铁上的镗孔问题

技术特点：

将旋转高度精确地转换为线性运动，例如用于进纸器驱动器

在静压腔之间浮动了无轴承的枢轴螺母

仅通过袋装压力就集成了数量调节功能，只有一个液压接口，不需要任何电子附加控制

I螺母的安装尺寸近似于滚珠丝杠主轴的尺寸

主轴端是根据客户要求设计的

静液压螺母适用于：双向轴向载荷最大限度。速度，所需的刚度



与滚子轴承相比的优势：

无磨损，因为在运行过程中没有接触，即使长时间全负荷运行也不会降低精度

以最大速度加载

低速时无摩擦

旋转方向变化时没有任何摩擦力跳跃

传递最小的旋转运动

低速时没有防滑效果

没有因球循环而产生的摩擦扭矩振荡我吸收了轴向和径向力以及扭矩

技术特点：

我适合单面螺纹主轴轴承

我非常精密的丝杠轴承

我浮动的枢转双球轴承用于静压腔之间的“ O型布置”

仅通过口袋压力进行量调节

我只有一个液压连接，不需要电子附加控制器

我所有的供气和排气管路都在法兰表面中I可选的通过正压密封一侧/

间隙环或滑动密封




静液压丝杠与直线电机和滚珠丝杠相比：

HYPROSTATIKSchönfeldGmbH公司开发的滚珠丝杠的缺点导致了直线电动机的发展，高负载能力和无磨损的静液压丝杠。下文介绍了静液压导螺杆，并将其与直线电机和滚珠丝杠进行了比较。虽然对于一些线性电机用户而言，在最初的欣喜之初就已经使人失望，但他们却安装了数百个静液压导螺杆。自1996年以来，其中一些也以三班制运行，一直以最高的精度和可靠性运行。

1.静液压导螺杆

像滚珠丝杠一样，静液压导螺杆将伺服电机的旋转运动转换为线性运动。丝杠的螺母浮在静液压油膜上，因此绝对无磨损。使用由PM调节器控制的油流，无论速度和负载如何，油膜厚度实际上都可以保持恒定。无间隙静液压螺母非常坚硬，尽管如此，其摩擦力也非常低。在低速下，例如在定位过程中，摩擦力实际上为零。因此，位置精度，最小的移动路径和最慢的速度仅取决于测量系统和控制器。与动载荷相比，静液压滚珠丝杠具有出色的阻尼作用，可作为减震器。它绝对安静地工作，不会发生由滚珠丝杠引起的众所周知的振动。

静液压导螺杆可与尺寸为40至160 mm的旋转主轴或旋转螺母一起使用，承受10至300 kN的轴向力，速度最高为120 m / min，在不同的斜度下最长可达4米，并带有主轴端根据客户信息进行制造。静液压导螺杆辅以静液压固定和浮动轴承及导轨
2。身体基本原理

电能可以以相对较低的力和较高的速度非常有效地转换为机械能。因此，供料器驱动通常使用带导螺杆的快速运行的电动机，以产生较低的滑动速度和较高的进给力。因此，电动机的动力通过很大的杠杆传递到滑块。由于传递元件的质量很高，因此可以用很小的力来精确地调节滑块。线性电动机放弃了这一原理。为了直接产生大的力，必须产生极强的磁场，这只能通过电流和/或高电感线圈来实现。由于电流流过的线圈代表一个电子质量，因此即使负载仅需保持在适当的位置，也必须交替加速大的电气质量以动态改变负载。另外，如果使用高压来改变磁通量，则电动机力的变化受到时间的限制。

导螺杆和伺服电动机仅在很小的程度上存在此问题，因为要控制的电流比线性电动机要小得多。
3.静态和动态载荷的刚度

线性电动机的刚度完全由驱动器的位置控制与必要的线性标尺组合而成。没有定位控制电路，直线电机的刚度为零！

与静态负载相比，直线电机的刚度极高。但是，这也适用于带有使用线性刻度尺控制的静液压丝杠的驱动器。

线性电动机的“动态”刚度由于重定位测量的时间延迟，控制器的反应时间以及磁场的积累而较低。根据一家线性电动机制造商的信息，动态刚度在39 N /μm（对于100 kg的滑块重量）和120 N /μm（对于600 kg的滑块重量）之间，没有提及频率。由于在运动方向上缺少阻尼，因此存在振动振荡滑动负载的共振振荡的危险。

相比之下，带有静液压导螺杆的驱动器的刚度仅为50 mm，主轴长度为400 mm，则其刚度为350至400 N /μm，如果将主轴两侧都夹紧，则其刚性会更高。与主轴的惯性转矩所产生的高阻尼以及静液压导螺杆的进给器轴的总质量一起，与线性电动机相比，这种驱动方式所能获得的振动路径或动态位置偏差要小几倍。由于出色的阻尼，静液压导螺杆的路径振荡也很快消失。一世

4.最大加速度

静液压丝杠和直线电机没有组件的条件加速度限制。最大加速度受惯性力和进料压力限制。静液压丝杠的使用寿命不会因加速而缩短。

伺服电机还必须加速自身的惯性转矩和丝杠的惯性转矩。尽管如此，现代伺服电动机仍可以在16至34 m / s2的速度下以500或1000 mm的移动长度来加速500或1000 kg的沉重载玻片。对于优化的短行程滑轨，也可能会有更高的加速度值。一世

5.进料压力

最大连续进料压力约为最大的直线电机8 kN不足以用于机床制造中的大部分应用。使用尺寸为50 mm的静液压丝杠，最大可施加20 kN的压力，最大尺寸为125时可施加300 kN的压力！

关于可能的进料压力，静液压丝杠远远优于直线电机！即使在非常缓慢，极快或摆动的情况下，高负载也不会以任何方式对静液压导螺杆的功能和使用寿命产生不利影响。

6.最大滑动速度

静液压丝杠的最大速度约为I。 40 m / min，斜率为10 mm，

我以20 mm的斜率达到80 m / min，

我以30 mm的斜率达到120 m / min。

对于旋转主轴，最大速度受临界速度限制，但是，使用旋转螺母时，几乎没有限制。

线性电动机在额定负载下的最大滑动速度表示为60至200 m / min的加速度。但是，在使用线性电动机时，由于安全管理滑块的动能，即使在断电的情况下，它也受到限制，并且在碰撞过程中有遭受破坏的危险以及可能发生事故的危险。

7.高加速度和高速度的有用性

对于大多数机床，在加工过程中不需要很高的滑动速度和加速度，而只是为了减少辅助过程时间。在平均处理时间上使用高于10 m / s2的加速度来减少辅助处理时间只是一些权宜之计。只有在加工过程中或在极短的加工时间中需要较高的加速度时，才应提供较高的加速度。

将滑块的速度从20 m / min增加到40 m / min是有利的。例行快速跟踪约。应将400 mm的速度从40 m / min进一步增加。对于常规的快车道，将速度提高到80 m / min似乎才是合宜的。 800毫米静液压丝杠可实现20 m / s2的加速度和120 m / min的速度。对于大多数机床，有意义的是获得更好的加工结果，更长的使用寿命，更低的温度范围，更少的维护成本和更低的速度和加速度的电费。
8.能源需求，热量输入，冷却

对于大多数加工，大约要低的滑动速度。在主要加工时间中，需要0.1-0.4 m / min的压力和较高的进料压力，这需要最多的时间。根据制造商的信息，对于额定转速为6,600 N的这些低进给速度，我们的比较线性电动机的冷却能力为5.4 kW。冷却单元的容量约为重新冷却该容量需要2.1 kW。因此，总共约。当进料压力仅达到6,600 N时，需要7.5 kW！

典型的静液压丝杠需要更高的油流，才能获得更高的速度。 2.0升/分钟，例如50 bar的泵压力。大约容量在进给速度为400 mm / min，进给压力为10,000 N和效率为50％的情况下，需要0.45 kW的压力泵和空气-油热交换器来驱动，伺服电机的容量为0.14kW。因此，大约需要一个功率。 0.6千瓦

进给压力高得多，但与线性电动机相比，泄漏功率降低了6.9 kW！

对于只有一个单轴且电价为0.08欧元/千瓦，每年2000个工作小时的平均使用量，估计每年会产生750欧元的额外成本，而三班制则为每年2.250.080欧元。如果将这些成本以利息折旧率的12％资本化，则这些成本等于6250欧元或每轴18750欧元的投资。即使使用几台带有线性电动机的机器，电源的额外成本，例如对于单独的变电站，是可能的。因此，在进行比较检查时必须绝对考虑能源成本。

直线电机通常必须布置在滑轨下方。电机的巨大热量输出必须通过水冷和绝缘来保持远离滑块，否则热量输入会导致不可接受的误差。

相反，静液压导螺杆的伺服电动机通常布置在轴线的外部，从而使向轴线的热传递最小。因此，通常需要一个外部风扇来冷却电动机。仅在特殊情况下才需要水冷却。即使对于快速滑动运动，通过泵和静液压螺母的摩擦输入到油中的能量通常也仅约为。 60至120瓦，主要随机油一起排出。油会不断回火并清洁丝杠。仅在高滑动速度和/或对机器的热稳定性有很高要求的情况下才需要空气-油热交换器。碰撞安全性远高于滚珠丝杠，但是，静液压丝杠可能会因碰撞而损坏。

如“ Werkzeugmashinen und Betriebsstechnik（机床和操作技术）”的测量结果所示，静液压丝杠的刚度明显高于同类滚珠丝杠，并且不会因磨损而变化。尽管如此，静液压丝杠的摩擦很小，并且与转速成正比，因此在改变方向时不会发生任何形式的转矩跳跃。
9.与滚珠丝杠的比较

滚珠丝杠不可能实现非常高的加速度，也不能实现极高的速度和摆动运动，以达到可接受的使用寿命，尤其是由于滚珠偏斜。

滚珠丝杠仅具有最小的阻尼和磨损，从而根据位置产生了摩擦，刚度和转换跳动的差异。

在发生碰撞的情况下，可能会在轨道上产生滚珠痕迹，从而迫使过早更换滚珠丝杠主轴。

当由于螺母的预紧而改变运动方向时，会发生明显的转矩跳跃。滚珠丝杠的摩擦扭矩因滚珠的磨合和跳动而变化。由于滚珠丝杠只能有条件地实现转矩跳跃，大小不同，精确的位置控制，小路径的预定移动以及极低速下的移动。静液压丝杠并没有表现出所有这些缺点！流体力学的加速不受限制，并且可以通过选择油的粘度，压力和流量为每种应用优化设计静液压螺母。静液压导螺杆是无磨损的，缓慢的运动（也具有高负载和振荡运动）对于最高的频率和振荡速度是没有问题的。静液压螺母对路径振动的阻尼非常大，其碰撞安全性远高于滚珠丝杠，但静液压丝杠会因碰撞而损坏。

如“ Werkzeugmashinen und Betriebsstechnik（机床和操作技术）”的测量结果所示，静液压丝杠的刚度明显高于同类滚珠丝杠，并且不会因磨损而变化。尽管如此，静液压丝杠的摩擦很小，并且与转速成正比，因此在改变方向时不会发生任何形式的转矩跳跃。

如果在导螺杆的端部也使用静液压轴承，并且滑块被静液压引导，则即使在低速运动和改变运动方向时，伺服电动机也不会克服任何形式的摩擦。因此，静液压的驱动和引导系统还可以使滑块的逐渐摆动和摆动摆动达到μm的分数和极慢的摆动速度，这当然完全与负载无关。

 

10.垂直轴，停电

在断电或电动机故障的情况下，即使使用制动面包车制动线性电动机也很成问题。

相比之下，通过伺服电机中的集成制动器，可以通过静液压丝杠施加更高的制动力。

此外，当关闭静液压油供应​​时，具有正常斜度（标称位置50，斜率为10 mm）的导螺杆比滚珠丝杠具有自锁的优势。对于没有重量补偿的动态垂直轴，直线电动机所需的能量要比带丝杠的驱动器高得多（见第8点）。 11.指南

线性电动机轴的导轨强烈地承受高磁力，即使关闭机器，这些力也会产生作用。该负载变化，并且是最大电动机功率的倍数，相比之下大约是。 40千牛。结合高速和加速，会缩短滚柱导轨的使用寿命。

因此，线性马达滑块使用多个静压导轨代替辊子导轨。

像丝杠一样，静液压导轨操作时绝对无磨损，与速度成比例且不受负载影响的摩擦力小20至1000倍。

当运动方向改变时，导向器不会发生任何形式的力跳跃。因此，对于一个对应的驱动系统和控制系统的质量很高，路径偏差在0.1μm范围内的回转可能通过“完全静液压”的横向滑轨实现，从而可以使用全新的机器概念，例如 夹具镗床，坐标磨床。

12.直线电机和静液压丝杠的特殊功能

线性电动机组件的强磁场会吸引磁性芯片，并在以后引起故障。因此，线性电动机需要更好的盖子。

集成在机器中的线性电动机的安装，维护和更换要比外部连接的伺服电动机复杂得多，后者无需拆卸轴即可进行更换。

由于线性电动机的强磁场，因此需要采取一些额外的措施来保护可能受到磁场影响的某些人群（例如，装有心脏起搏器，金属植入物或孕妇的人群）和物体。媒体，手表，信用卡）。

较高的永磁力还会在安装过程中引起问题：电动机供应商建议在安装过程中始终保持一些非磁性楔块，以防万一发生事故时电动机组件彼此分离！

此外，机器制造商必须与线性电动机制造商绑定，这在许多情况下还导致只与一个控制系统制造商联系。

操作静液压导螺杆所需的机油必须反馈到动力装置中。要么通过装有刮水环的螺母将其反馈到管道中，要么将其与静液压导油一起回流到油箱中。来自同一动力装置的相同压力的相同油可用于导向装置，导螺杆和导螺杆轴承，并且仍可用于其他液压或润滑任务。机器必须完全重新开发才能与线性电动机一起使用。

可以使用低复杂度的静液压导螺杆代替滚珠丝杠。如果在新设计中考虑到静液压丝杠的螺母较大，则客户可以选择选择滚珠丝杠或静液压丝杠。一世

13.价格比较

价格的正确比较取决于细节。与滚珠丝杠相比，静液压丝杠会产生额外的成本，这是因为丝杠以及动力单元和盖板上的丝杠可忽略不计。

在大多数情况下，带有伺服电机的静液压丝杠比线性电机经济得多，这导致成本高得多，这主要是由于电机组件，冷却板，外围设备，线性秤，复杂的控制系统，大冷却量的成本动力装置以及机器的修改或新设计。

迄今为止，安装的大多数导螺杆都显着降低了机器用户的成本，因为经过3档操作的静液压导螺杆即使超过5年也仍然是新的，而在此期间则使用滚珠丝杠。可能已经被替换过几次了。对于长行程，由于使用了永磁体，因此直线电机的价格更高。
14.应用

首次交付九年后，今天大约有在许多重要的欧洲凸轮，曲轴，通用，超精密和齿轮磨床中，每年标准安装250个导螺杆。

已经实现了工件上超过60 Hz和3,000 rpm的非圆形加工。用于自动变速箱拉床中具有340 kN轴向力和3.5 m长的机器内部齿轮齿的导螺杆。佛罗里达州“机床研究中心”中有一台铣床，配有静液压导螺杆和导向装置。

亚琛的Fraunhofer IPT在超精密机器中使用静液压导螺杆，固定和浮动轴承以及静液压导轨。一世

15.总结

滚珠丝杠的定位精度，刚度，加速度，速度，负载能力和使用寿命受到限制。

在机械加工和高达80 m / min的快速移动速度的广泛应用中，静液压导螺杆在技术和经济上均优于线性电动机。

滚珠丝杠和直线电机的替代品是静液压导螺杆。它的速度高达120 m / min，像线性电动机一样加速，但是，它的能量消耗比机床的典型进给低10倍。

在相同的加速度下，静液压丝杠相比之下可提供多种进给压力。它具有出色的阻尼，并非绝对需要线性刻度。

线性电动机的动态刚度为30至120 N /μm时非常低。静液压丝杠螺母公称尺寸为50 mm，固定轴承的刚度为1,200-2,000 N / mm，动态刚度更高。静液压螺母所需的1-2 l / min的油流量可以以很少的复杂度反馈。

借助静液压导轨，两个系统都可以非常精确地定位，但是，线性电动机在冲击和动态载荷期间保持位置存在问题。

线性电动机的巨大泄漏功率会导致滑块下的温度非常高，必须使用大型且昂贵的冷却设备对其进行冷却。

金属屑由永磁体固定，会损坏初级和次级部件。相反，硬化的非磁性丝杠上的相同切屑被推开。静液压螺母会持续清洁和回火螺钉。

如果不使用静液压导轨，则直线电机在滚子导轨上的永磁力会导致过早磨损。

在安装过程中，直线电机组件存在很大的危险。

与有故障的线性电动机相比，静液压导螺杆的伺服电动机更容易更换，而且复杂程度也大大降低。来自不同制造商的电机和控制系统可与导螺杆一起用于同一台机器上。除了某些需要高速和加速的HSC机器外，超过10 m / s2的加速度值只能节省最少的时间，而极限值则可以超过大约10 m / s2。 20到30 m / min只能节省少量时间（在许多情况下，这种节省的时间并不能证明使用合适的机器（尤其是用于更高加速度的机器）的额外费用是合理的）。

鉴于上述事实，迎接电动线性电动机的欣喜似乎是不能理解的。一世

因此，我们建议也考虑使用带丝杠和静液压螺母的经典进给驱动器，以及用于丝杠的静液压轴向轴承，以替代线性电机！

 

海浮乐技术：

至关重要的支持

几乎每个人都看到过有时在大型建筑物外发现的那些装饰性特征：沉重的石头或金属球在半壳基座上旋转而几乎没有摩擦。其运动的秘诀在于-由泵产生的水压将球保持起来并使其漂浮在水膜上，几乎没有摩擦，并且没有触及底座。静水力膜。

 

此方法以一种不太吸引人但同样有效的方式，可以用于支撑运动中的机器零件：由于运动中的零件不接触，因此没有磨损的风险。正是这一原理被高质量的HYPROSTATIK解决方案所采用，并通过我们创新的渐进式体积流量控制器和合理的建议得到了增强。为我们的客户的机床带来的好处：它们更精确，更可靠，更耐用，更有效。


阻尼改善了几个数量级

• 更高质量的工件表面光洁度
• 刀具使用寿命更长，并且
• 最大切割能力更高

缺乏磨损的手段

• 机器特性不受长时间使用的影响
• 提高机器可用性
• 降低维护成本
• 机器使用寿命更长，并且
• 降低年度机器成本

减小径向偏差并提高导向精度
更高的工件精度
极低且与速度成比例的导向摩擦装置

• 即使滑块的运动方向相反，也不会出现路径故障
• 即使使用了非​​常重的滑块重量和最短的路径，甚至使用了交替的方向，都可以防止粘滑效应，并实现最大的定位精度和真实的行驶。

导轮和导螺杆的滚子偏差不会对力或扭矩产生影响

改善的表面质量和更高的工件精度。

对污染物的敏感性降低（与静液压一样，大多数污染物被机油冲刷而不会滚动到导轨中，如滚子轴承和导轨一样）

• 更高的功能安全性
• 机器特性不受长时间使用的影响
• 提高机器可用性
• 降低维护成本，
• 机器使用寿命更长，并且
• 降低年度机器成本

由于没有滚动部件，因此减少了安装空间，这意味着

• 设计期间有更多空间
• 相邻组件可以按比例放大，
• 可以使用具有相同性能水平的较小组件。

导流表面上的轮廓缺陷在很大程度上被静水压力所抵消，这意味着
静液压轴承运行更真实，静液压导轨比导轨表面本身更线性。

优于滑动轴承：

阻尼改善了几个数量级

• 更高质量的工件表面光洁度
• 刀具使用寿命更长，并且
• 最大切割能力更高

缺乏磨损的手段

• 机器特性不受长时间使用的影响
• 提高机器可用性
• 降低维护成本
• 机器使用寿命更长，并且
• 降低年度机器成本

由于属性不取决于速度/旋转速度，因此这意味着

• 更高的工件精度
• 与速度无关的间隙高度
• 刚度不取决于转速

与普通导轨和普通轴承相反，静液压导轨永久无间隙。

静液压导轨的摩擦力低十倍，并且与速度成正比。与普通导轨相反，静液压系统在运动方向反转或粘滑效应时不会产生反冲。

• 显着提高定位精度和导轨的真实运行，尤其是在改变方向时；
• 更高的运动速度或更高的圆周速度

快速运行的轴承的摩擦力极低，这意味着

• 更高的转速是可能的
• 较低的热量输入

快速运转的轴承中产生的摩擦热可以更有效地从机器中散发。可以通过注入冷却油来控制机器温度，这意味着

• 机器的热稳定性更好

与静液压一样，对污染的敏感性降低，大部分污染被油冲刷掉，并且不会损坏导轨，就像滑动轴承和导轨一样。这表示

• 更高的功能安全性
• 机器特性不受长时间使用的影响
• 提高机器可用性
• 降低维护成本，
• 机器使用寿命更长，并且
• 降低年度机器成本

导流表面上的轮廓缺陷在很大程度上被静水压力所抵消，这意味着

• 静液压轴承运行更真实，静液压导轨比导轨表面本身更线性。