Обновлено в мае 2016 года || Вариантов линейного перемещения предостаточно, но современные реечные агрегаты — это прецизионные механические устройства, которые в некоторых случаях по производительности не уступают электромеханическим аналогам.

Впервые модернизированные 150 лет назад для подъема железнодорожных составов по крутым переходам, реечные агрегаты сегодня используются во всем — от небольших бытовых устройств, которые перемещают несколько унций груза, до крупных промышленных машин, которые перемещают тонны груза. Это включает в себя внедорожную технику, пищевую промышленность, упаковочные линии и другие области применения, требующие возвратно-поступательного движения.

Вот как работают зубчатые рейки: Зубчатая передача с параллельной осью преобразует вращательное движение в линейное с помощью приводимой в движение двигателем шестерни (по сути, специальной цилиндрической передачи или специального ролика), которая входит в зацепление с зубчатой рейкой (которая по сути является шестерней бесконечного диаметра). В редких случаях для приведения реечной передачи во вращение используется входной сигнал. Обычно реечные установки соединяются с серводвигателями или (реже) с шаговыми двигателями. (Подробнее после изображения).

Один из вариантов реечной передачи основан на роликовой передаче. Эти сверхшумные реечные передачи оснащены роликовой передачей, опирающейся на подшипники, вместо цилиндрической передачи. Ролики проходят по зубчатым поверхностям зубчатой рейки на 99% с повторяемостью около 2,5 мкм в одном направлении (или более 5,8 мкм в обоих). Производители также изготавливают ролики с геометрией зацепления, позволяющей прокладывать траектории, касающиеся поверхностей зубьев. Таким образом, ролики входят в зацепление с зубьями зубчатой рейки, что исключает износ и неточность из-за трения скольжения и проскальзывания зубьев некоторых реечных механизмов.

Независимо от версии, преимущества реечных агрегатов заключаются в том, что они могут работать без корпусов или защитных крышек; их КПД достигает 98% или выше; и многие из них имеют люфт в 1 угловую минуту или менее. Еще одним преимуществом является то, что они часто дешевле аналогичных линейных двигателей при большой длине хода

таким образом, комплект реечной передачи может стоить вдвое дешевле, чем линейный двигатель, особенно при многометровых ходах.

Реечные приводы иногда работают лучше, чем шарико-винтовые, поскольку на них не влияют соседние подшипники, муфты или отверстия; они также устойчивы к снижению жесткости даже на больших расстояниях.

Более того, как и в случае с любой зубчатой передачей, реечные комплекты выпускаются в нескольких вариантах исполнения, что позволяет удовлетворить различные требования к применению. Например, некоторые стойки со спиральными зубьями имеют углы наклона спирали, которые обеспечивают бесшумную работу (с высоким коэффициентом контакта зубьев) даже при высоких нагрузках и высоких скоростях.

Для получения дополнительной информации о реечных установках посетите также наш партнерский сайт:
linearmotiontips.com/category/linear-actuators

Установка реечной передачи проста. Стойки монтируются на плоских поверхностях, и во многих вариантах их исполнения предусмотрены упрощенные конструкции и монтажные особенности, позволяющие поддерживать производительность без идеальной сборки. Тем не менее, неправильный монтаж может привести к повреждению комплектов и подшипников двигателя-редуктора. Одна из распространенных ошибок заключается в размещении приводимой в действие двигателем шестерни слишком далеко от стойки. При этом инженеры-проектировщики должны убедиться, что расстояние между шестерней и стойкой установлено в соответствии с рекомендациями производителя и что стойка и приводимая в действие двигателем шестерня расположены перпендикулярно стойке в пределах допусков.

Производители часто предварительно натягивают реечные механизмы, чтобы повысить жесткость и устранить люфт. Для этого есть несколько способов. Один из вариантов — одновременное включение двух шестерен с ведомой шестерней, которая мягко противодействует приводному усилию. Такая установка обычно снижает эффективность, но повышает динамику и жесткость машины.

Более сложным вариантом этого подхода является использование контроллера движения для электронного приложения предварительной нагрузки. Такие элементы управления увеличивают предварительную нагрузку, но уменьшают противодействующее усилие на ведомой шестерне при ускорении ведущей шестерни. При движении с постоянной скоростью ведомая шестерня повторяет действие ведущей шестерни, и они работают в тандеме. Когда ось замедляется, ведомая шестерня входит в зацепление с противоположной стороной зуба, увеличивает усилие, противодействующее приводному усилию, и помогает снизить нагрузку.