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行星滚柱丝杠

 

瑞士GSA(德国SCHAEFFLER GROUP集团)-行星滚柱丝杠

 

产品LOGO商标:GSA SWISS MADE  

 

Made in Swiss    Imported with original packaging

瑞士制造               原装进口

 

2014年,瑞士GSA收购并购了Härterei Hertig AG(热处理公司)。2019年搬进了新建的热处理工厂车间。The newly introduced processes,like core and inductive hardening;新引进的工艺,比如磁芯和感应淬火。

 

2016年,瑞士GSA收购并购了ROLLVIS AG(瑞士另一家行星滚柱丝杠公司)。企业综合实力和制造能力大大提升。

 

供应商企业简介:

瑞士GSA公司和GZ公司专业致力于精密行星滚柱丝杠和精密锁紧螺母等机械零部件的研发、制造及推广,超现代化的工厂位于瑞士首都伯尔尼(Bern)市附近,产品商标为: 《GSA Swiss Made》。

 

瑞士GSA公司和GZ公司同属德国舍弗勒Schaeffler集团公司。GZ公司成立于1932年,距今(2022)已有90年的历史;GSA公司成立于1982年,自1982年生产制造出第1辊行星滚柱丝杠以来,距今(2022)已有40年的历史。

 

其中瑞士GSA公司以生产制造行星滚柱丝杠为主,秉承了瑞士精密、精准工艺技术的传奇,为全球客户提供优质的、高标准的产品。2000年,经过瑞士质量和管理体系协会(SQS)的各项严格审核,申请通过了ISO9001:2000质量体系认证。

 

以优秀的品质、快速的交货期、极具竞争力的价格、完善的售后服务,赢得了全球客户的信赖和好评,是德国奇石乐Kislter伺服压装机、德国SCA涂胶机、德国埃马克EMAG机床、美国Tolomatic焊接电动缸,意大利达涅利Danieli、德国SMS-MEER西马克梅尔、等公司的优秀供应商,战略合作伙伴。

 

瑞士GSA行星滚柱丝杠中国地区代表处道臣(天津)自动化设备有限公司,负责中国市场的产品推广、销售和售后服务。

 

产品介绍:

瑞士GSA行星滚柱丝杠是将旋转运动转化为直线运动的机构,在螺母和丝杠中间的滚动元件为螺纹滚柱,众多的接触线使行星滚柱丝杠的承载能力非常强。

 

瑞士GSA行星滚柱丝杠分类为:滚柱非循环式(RGT系列和RGTB系列).滚柱循环式(RGTR系列)。导程精度等级从KL5至KL10(标准)。

瑞士GSA公司同时能够提供反转行星滚柱丝杠(RGTI系列)。

 

工作原理:

工作原理:行星滚柱丝杠是一种将旋转运动转换为线性运动的机械装置。 

行星滚柱丝杠传动方式是与众不同的,在主螺纹丝杠的周围,行星布置了6-12个螺纹滚柱丝杠,这样将电机的旋转运动转换为丝杠或螺母的直线运动。行星滚柱丝杠能够在极其艰苦的环境下承受重载上千个小时,这样就使得行星滚柱丝杠成为要求连续工作制应用场合的理想选择。 

 

行星滚柱丝杠与滚珠丝杠的区别:

行星滚柱丝杠与滚珠丝杠的结构相似,区别在于行星滚柱丝杠载荷传递元件为螺纹滚柱,是典型的线接触;而滚珠丝杠载荷传递元件为滚珠,是点接触。所以我们主要优势就是有众多的螺纹接触线来支撑负载。

 

承载能力及寿命

行星滚柱丝杠与滚珠丝杠的优势在于能够提供高于滚珠丝杠的额定动载和静载,螺纹滚柱替代滚珠将使负载通过众多接触线迅速释放,从而能有更高的抗冲击能力。

行星滚柱丝杠与滚珠丝杠都适用于赫兹Hertz定律

由赫兹Hertz压力定律,我们可以得出:行星滚柱丝杠能承受的静载为滚珠丝杠的3倍,寿命为滚珠丝杠的1 5倍。

 

速度与加速度

行星滚柱丝杠能够提供更高的旋转速度和更高的加速度,RGT和RGTB系列的行星滚柱丝杠设计机构中的滚柱为非循环式,而滚珠丝杠机构中的滚珠为循环式的,这将使行星滚柱丝杠的旋转速度是滚珠丝杠的2倍,加速度将达到3g。

 

导程和节距

行星滚柱丝杠的导程可以比滚珠丝杠制造的更小。

由于行星滚柱丝杠的导程与节距成函数关系,导程可以小于0.5mm或更小。行星滚柱丝杠的导程可以设计计算为整数或小数(例如:每转移动3.32mm),将不需要减速齿轮来配比。导程的变化并不会给丝杠轴和螺母带来任何的几何尺寸变化。

而滚珠丝杆的导程受到滚珠的直径限制,因而导程将是标准的。

 

刚度及强度

行星滚柱丝杠的众多接触线将大幅度提高刚度和抗冲击能力。

 

行星滚柱丝杠的分类:

行星滚柱丝杠分类为:滚柱非循环式(RGT系列和RGTB系列)、滚柱循环式(RGTR系列)。同时还可以提供反转行星滚柱丝杠(RGTI系列)。导程精度分为两个等级:KL5=±0.005mm,KL10(标准)=±0.01mm。(315mm行程) 

一类:RGT系列和RGTB系列

RGT系列和RGTB系列行星滚柱丝杠主要由主丝杠、螺母和滚柱组成。主丝杠为多头丝杠(多数是5头丝杠),螺纹齿形为三角形;螺母为内螺纹,齿形与主丝杠相同;滚柱为单头螺纹,齿形与主丝杠相同。这样就保证在螺母和滚柱之间没有轴向位移。滚柱为非循环式。 

滚柱螺纹的侧面为凸齿形,滚柱两端都加工成小齿轮和圆柱光轴;圆柱光轴安装固定在端部挡圈孔内,保持各滚柱之间等距离;端部挡圈浮动安装在螺母内,依靠弹性挡圈轴向固定。 
滚柱两端小齿轮与螺母内固定齿圈啮合,确保滚柱们轴向平行,达到最佳性能。 
特别介绍:滚柱非循环式行星滚柱丝杠又细分为RGT系列和RGTB系列。
典型区别在于:
RGT系列的螺母是由两片组成(screws with two-piece cylindrical nut),中间是垫片(Shim)。这种结构加工难度高,因为中间是垫片,所以螺母的内螺纹并不是一次加工到头成型,是由两段螺母-两段螺纹对接组成。
而RGTB系列的螺母是单片螺母(screws with one-piece cylindrical nut),这种结构相对RGT简单一些,螺母的内螺纹一次加工到头成型,难度相对较小。

二类:RGTR系列

RGTR系列行星滚柱丝杠由主丝杠、螺母和滚柱组成,滚柱安装在辊道和确保滚柱间距离的保持架上。主丝杠的螺纹为单头和双头,齿形为三角形。螺母内螺纹的齿形与主丝杠相同。当主丝杠和螺母旋转时,滚柱轴向放置于螺母内,每旋转1周,螺母端部的两个凸轮使每个滚柱都回到初始位置。由于外形小加工精密,多用在机床等高精度定位场合。导程可以设计计算为整数或者小数,导程最小可以做成0.3mm。 

三类:RGTI系列

RGTI系列行星滚柱丝杠的运动原理与RGT系列RGTB系列除了螺母系统为反转外,其他基本相同。也就是滚柱们围绕着主丝杠旋转(RGT系列和RGTB系列是围绕螺母旋转),滚柱在螺母行程长度内轴向移动。主丝杠上除了与滚柱相啮合的螺纹段,其余轴端也可以为光轴或特殊轴(例如防自转)。螺母长度将大于客户所需的实际行程,比RGT系列和RGTB系列的螺母长度会长很多,因而RGTI系列将受到行程长度的限制。

产品应用:

历经30多年行星滚柱丝杠的技术沉淀和经验积累,使我们掌握了最高端制造技术,使我们的产品能够达到近乎苛刻的高质量标准。
因此,行星滚柱丝杠的超高性能特别适合应用在如下行业:

-数控机床                                      -机器人、

-航空(飞机/直升机)                   -航天(火箭/卫星)
-武器装备(坦克/加农炮/导弹/航空母舰/核潜艇)

-精密注塑机                                  -机械压力机

-医疗行业                                     -测量仪器

-特殊机床                                     -激光设备

-石油工业                                     -化工行业

-光学仪器                                     -冶金设备

-汽车工业                                     -伺服电动缸 

在此,需要特别介绍的是行星滚柱丝杠在国防/军事行业的特殊应用,

例如:1、新型飞机起落架-电动作动器(EMA-Electromechanical Actuator)上的应用实例,尤其是美国F-35B战斗机上用是电动作动器起落架和世界最大的客机法国空客A380的电动作动器起落架(图3)。

2、美国鱼鹰战斗机航空武器悬挂发射系统装置。

3、美国武装直升机的航空武器悬挂发射系统装置。 电动作动器的机械传动系统核心元件采用的就是行星滚柱丝杠。行星滚柱丝杠具有高轴向承载能力、抗冲击能力很强、高速度、寿命长、体积小等卓越优点,所以在军品和民品领域被广泛应用。 

 

卓越特点:

★高承载:行星滚柱丝杠是线接触,接触面的增加,使承载能力和刚性大大提高。所以具有高刚性、高承载能力,比同规格滚珠丝杠副高出3倍以上(最高超过10倍)。 
★耐冲击:承受冲击载荷的能力很强,工作可靠。 
★体积小:在相同载荷的情况下,行星滚柱丝杠体积比滚珠丝杠小1/3的空间。 
★高速度:最高线速度可达2000mm/s,输入旋转转速可达5000rpm或者更高。最大加速度可达3g。 
★噪音低:避开了返向装置对DN值的制约,在导程很小的情况下实现高速驱动,DN≥14万,Vmax≥60m/min,角加速度7.000r/s^2,振动小、噪音低。 
★高精度:丝杠轴是小导程角的非圆弧螺纹,有利于达到较高的导程精度,可实现精密微进给。导程精度,KL5=±0.005mm,导程精度KL10(标准)=±0.01mm。(315mm行程) 
★长寿命:由Hertz pressure(赫兹压力)定律,我们可以得出:行星滚柱丝杠能承受的静载为滚珠丝杠的3倍,寿命是滚珠丝杠的15倍。  

■一体化的螺母组件很容易从丝杠轴分离,滚动体及相关零件不会散落,便于安装与维修。 
■对恶劣的环境(低温、粉尘、化学沉积、无润滑等)的适应能力较强。 
●直径范围:Φ5mm 至Φ245mm(目前全球型号最全最大) 
●导程范围:0.5mm 至 50mm 
●螺母形式:单螺母、双螺母、预紧螺母等形式 

 

■原理和结构的对比:
如右侧图所示:行星滚柱丝杠与滚珠丝杠的结构相似,区别在于行星滚柱丝杠载荷传递的元件为螺纹滚柱,而非滚珠。优势在于有众多的螺纹线来支撑负载。

行星滚柱丝杠设计结构中的滚柱为非循环式,所以它的旋转速度是滚珠丝杠的2倍。而滚珠丝杠的设计是滚珠为循环式,所以在高速旋转时,滚珠会发生碰撞。 

由于导程与行星滚柱丝杠的节距成函数关系,所以导程可以设计为整数或者小数。而滚珠丝杠的导程受到滚珠的直径限制,因而导程将是标准的。

 
■寿命的对比:
行星滚柱丝杠与滚珠丝杠都适用于赫兹定律。由Hertz pressure(赫兹压力)定律,我们可以得出:行星滚柱丝杠能承受的静载为滚珠丝杠的3倍,寿命是滚珠丝杠的10-15倍。 

 

其他说明

工作温度operating temperature

行星滚柱丝杠适宜的工作温度为-40℃和+130℃之间。planetary roller screws are suitable for operating temperatures between -40℃ and +130℃。 

 

关于刮油器wipers的工作温度:

我们有种刮油器,用“POM聚甲醛”的材质最高的工作温度是90°和用“PTFE聚四氟乙烯”的材质最高的工作温度是140℃。We have to kind of wipers. The max. operation temperature with "POM" is 90° and with "PTFE" wipers the max. temperature is 140°. 

 

资料提供:

瑞士GSA行星滚柱丝杠中国区代表处:道臣(天津)自动化设备有限公司,DOSSON (Tianjin) Automation Equipment Co., Ltd.  

 

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