Новости робототехники

Как правильно выбрать реечную систему для высокоточного линейного перемещения

Как правильно выбрать реечную систему для высокоточного линейного перемещения
Как правильно выбрать реечную систему для высокоточного линейного перемещения

Спонсор: GAM.

Системы реечной передачи, шестерни и коробки передач GAM работают для обеспечения высокой производительности всех компонентов. (Изображение: ГАМ.)п>

Представьте себе автомобильный домкрат с ножницами — тот, что в багажнике для замены колес. Вращательное движение при повороте рукоятки преобразуется в линейное движение при подъеме домкрата.

Вот как работает реечная система. Вращающаяся часть — это шестерня, шестерня, получающая вращательную массу. Зубчатая часть, толкает вперед, представляет собой рейку, длинный стержень с зубьями шестерни, по этому движется шестерня. В зависимости от применения, либо рейка перемещается вперед и назад, в то время как шестерня остается на месте, либо рейка остается неподвижной, и все, к чему прикреплена шестерня, перемещается вперед и назад (или вверх и вниз).

Очень важно выбрать неправильную реечную систему, поскольку неправильное решение может повлиять как на производительность, так и на стоимость.

«Если вы сделаете стойку слишком маленькой, она может сломаться», — говорит Мэтт Рагглс, старший инженер-конструктор компании GAM, американский производитель серворедукторов и других компонентов управления движением. «Если вы выберете слишком большой размер, вы можете предложить христианам с нехваткой места, и вам придется заплатить больше денег и шестерен, чем вам нужно».

Размер шестерни соответственно рейки должен быть установлен таким образом, чтобы система могла обеспечивать требуемую скорость и обеспечивать необходимое усилие подачи. Общий размер реечной передачи также влияет на согласование инерции между двигателем и поворотом, что влияет на плавность системы движения.

Итак, как же происходит процесс выбора?

«Обычно, когда люди собирают реечную систему, их главной заботой является либо скорость, либо подача силы, поэтому вы начинаете с этих требований и работаете в обратном порядке», — говорит Рагглс.

Когда подача силы является приоритетом, это означает, что рейка достаточно велика, чтобы обеспечить необходимое усилие, и что размер шестерни соответствует двигателю или передаче коробки передач, приводящей ее в движение. Аналогично, когда скорость имеет приоритет, вы включаете речную передачу, механическая система ограничивает скорость в зависимости от входного сигнала двигателя или коробки передач.

Иногда процесс идет в другом направлении. Если клиент уже выбрал двигатель, определение размера может начаться со скорости этого двигателя и точности точности. Приложения, требующие более высокой точности, могут создавать более точные стойки.

Отсюда в игру в игру размер и форму зубов. «Чем больше стойка, тем больше и крепче зубы», — говорит Рагглс. «Зубья более высокого качества обычно работают тише и определяют наилучшее линейное позиционирование и большую точность».

Еще один вопрос: зубы у них легкие или спиральные. Спиральные зубы срезаны под углом, поэтому они постепенно входят в зацепление, вызывая более плавное, тихое движение и немного большую силу. Прямые зубы зацепляются одновременно, что делает движения более грубыми и шумными. Хотя разница в стоимости между ними очень незначительна, винтовые зубья создают осевую силу на шестерне и рейке, поддерживающую скорость движения.

articled robot 7th

Коробка передач, шестерня и реечная система обеспечивают 7-ю ось, или боковое движение, для шарнирно-сочлененного робота. Кредит: GAM

Размер шестерни также играет важную роль. Шестерни меньшего размера предпочтительнее для высокоточных приложений; при любом ветере или люфте в редукторе или двигателе влияние на линейное положение намного меньше.

«При использовании шестерни меньшего размера потерянное движение в вашей системе оказывает меньшее влияние на то, как общее позиционирование рабочих линий, по сравнению с большой шестерней, которая может почти усилить этот наклон в системе», — говорит Рагглс.

Шестерня меньшего размера также более эффективно создает крутящий момент и требует меньшего количества его передач от двигателя и коробки передач для подачи той же силы, что позволяет использовать более мелкие и менее дорогие компоненты. Более высокое передаточное число дополнительно улучшает согласование инерции между двигателем и приводом.

Обратной стороной является то, что максимальная скорость, которую может достичь система, будет намного ниже, иначе двигатель и коробка передач будут вращаться намного быстрее, чтобы компенсировать это. Когда скорость более высокая точность, шестерня большего размера преодолевает большее расстояние за один оборот.

Как только выбираются реечная и шестерня, это определяет выбор коробки передач, а затем определяет размер двигателя.

Одна постоянная ошибка, которую допускают инженеры Ruggles, заключается в том, что размер системы определяется только одной переменной — например, усиление подачи — и не учитывается другими, пока не становится слишком поздно.

«Внезапно им нужно увеличить размер стоек, поставить коробку передач большего размера, а вдруг все подорожает вдвое», — говорит Рагглс.

То же самое происходит и с инерцией: исправление несоответствия увеличения счета передаточного числа коробки передач передачи выходной скорости, которая каскадно распространяется по всей системе.

Инженеры GAM могут помочь с выбором различных компонентов реечных систем.

«У нас есть программное обеспечение для изменения размеров, с помощью которого клиент может передать нам свою силу подачи, скорость, движущуюся массу, и мы можем увеличить размер редуктора, размер двигателя, согласование инерции», — говорит Рагглс. «Поскольку мы можем определить размеры всех вещей, мы можем предложить стойки разных размеров, шестерни разных размеров, подходящие к этим стойкам, а также множество разных коробок передач, которые мы сопоставляем с физическими шестернями, чтобы действительно оптимизировать систему». п>

Чтобы узнать больше, посетите GAM.

Пост «Как выбрать правильную реечную систему для высокоточного линейного перемещения» впервые появился в The Robot Report.

Источник

❌ Нет похожих статей с такими тегами

Оцените материал:

Поделиться
Понравилась статья? Расскажите другим
ВКонтакте
Читайте также
Архив рубрики ~Лента новостей~ Компания Disruptive привлекла 10 миллиардов долларов в фонд для крупных инвестиций как минимум в 10 компаний. Архив рубрики ~Лента новостей~ Найдите злодея на фото: 8 промптов фотосессии на Хеллоуин, где за героиней следят Архив рубрики ~Лента новостей~ Как научить ИИ проверять поисковые запросы в Wordstat? Готовый MCP-сервер на Git Архив рубрики ~Лента новостей~ Как OpenAI превратила свои инструменты программирования в точки — постоянно работающего персонального помощника Архив рубрики ~Лента новостей~ ИИ-фотосессия на Хэллоуин — 9 промтов с монстрами и атмосферой ретро Архив рубрики ~Лента новостей~ Свежие научные работы про ИИ, агентов и все такое. Сентябрь 2026 Архив рубрики ~Лента новостей~ Власти собираются провести контролируемое тестовое отключение России от глобального интернета во время новогодних праздников, узнали инсайдеры Архив рубрики ~Лента новостей~ Block Джека Дорси представила Dessa — «первую» голосовую модель, обученную только на живых разговорах Архив рубрики ~Лента новостей~ Две критические уязвимости в PHP (CVE-2026-109618 и CVE-2026-109619): что известно и как защититься Архив рубрики ~Лента новостей~ Комплексное триединство Эйлера: о чём молчат современные учебники по высшей математике Архив рубрики ~Лента новостей~ Ученые из нескольких университетов Великобритании и Нидерландов создали механический метаматериал, обладающий свойствами «временного кристалла» Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Здравствуйте! Предлагаю участие в совместном конкурсе в Telegram, где вы… Архив рубрики ~Лента новостей~ Дипфейк-рентгеновские снимки настолько реалистичны, что даже врачи не могут отличить их от настоящих. Архив рубрики ~Лента новостей~ Похоже, Starlink снова работает в Украине в обычном режиме. Архив рубрики ~Лента новостей~ Компания Disruptive привлекла 10 миллиардов долларов в фонд для крупных инвестиций как минимум в 10 компаний. Архив рубрики ~Лента новостей~ Найдите злодея на фото: 8 промптов фотосессии на Хеллоуин, где за героиней следят Архив рубрики ~Лента новостей~ Как научить ИИ проверять поисковые запросы в Wordstat? Готовый MCP-сервер на Git Архив рубрики ~Лента новостей~ Как OpenAI превратила свои инструменты программирования в точки — постоянно работающего персонального помощника Архив рубрики ~Лента новостей~ ИИ-фотосессия на Хэллоуин — 9 промтов с монстрами и атмосферой ретро Архив рубрики ~Лента новостей~ Свежие научные работы про ИИ, агентов и все такое. Сентябрь 2026 Архив рубрики ~Лента новостей~ Власти собираются провести контролируемое тестовое отключение России от глобального интернета во время новогодних праздников, узнали инсайдеры Архив рубрики ~Лента новостей~ Block Джека Дорси представила Dessa — «первую» голосовую модель, обученную только на живых разговорах Архив рубрики ~Лента новостей~ Две критические уязвимости в PHP (CVE-2026-109618 и CVE-2026-109619): что известно и как защититься Архив рубрики ~Лента новостей~ Комплексное триединство Эйлера: о чём молчат современные учебники по высшей математике Архив рубрики ~Лента новостей~ Ученые из нескольких университетов Великобритании и Нидерландов создали механический метаматериал, обладающий свойствами «временного кристалла» Архив рубрики ~Коротко из Telegram~ Здравствуйте! Предлагаю участие в совместном конкурсе в Telegram, где вы… Архив рубрики ~Лента новостей~ Дипфейк-рентгеновские снимки настолько реалистичны, что даже врачи не могут отличить их от настоящих. Архив рубрики ~Лента новостей~ Похоже, Starlink снова работает в Украине в обычном режиме.

Оставить комментарий