Обновлено в мае 2016 года || Вариантов линейного перемещения предостаточно, но современные реечные агрегаты — это прецизионные механические устройства, которые в некоторых случаях обеспечивают производительность, сравнимую с электромеханическими альтернативами.

Впервые модернизированные 150 лет назад для подъема железнодорожных составов по крутым переходам, реечные агрегаты сегодня полезны во всем — от небольших бытовых устройств, которые перемещают несколько унций, 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 реечные передачи: Зубчатая передача с параллельной осью преобразует вращательное движение в линейное с помощью приводимой в движение двигателем шестерни (по сути, специальной цилиндрической передачи или сконструированного ролика), которая входит в зацепление с рейкой (которая по сути является шестерней бесконечного диаметра). В редких случаях входной сигнал перемещает зубчатую рейку, чтобы получить вращение шестерни. Обычно реечные агрегаты соединяются с серводвигателями или (реже) с шаговыми двигателями. (Подробнее после изображения.)

Один из вариантов реечной передачи основан на роликовой шестерне. Эти сверхшумные реечные агрегаты имеют шестерню из роликов, опирающихся на подшипники, вместо цилиндрической передачи. Ролики скользят по поверхностям зубьев рейки на 99% с повторяемостью примерно до 2,5 мкм в одном направлении (или более 5,8 мкм в обоих). Производители также изготавливают ролики с геометрией зацепления, позволяющей прослеживать траектории, касательные к торцам зубьев. Таким образом, ролики входят в зацепление с зубьями зубчатой рейки, что устраняет износ и неточности, связанные с трением скольжения и щелканьем зубьев некоторых комплектов зубчатых реек.

Независимо от версии, преимущества реечных агрегатов заключаются в том, что они могут работать без корпусов или защитных крышек; их эффективность достигает 98% или выше; и многие из них имеют люфт в 1 угловую минуту или меньше. 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 приводы с шариковинтовыми приводами, поскольку на них не влияют соседние подшипники, муфты или отверстия; они также невосприимчивы к снижению жесткости даже при большой длине.

Более того, как и в случае с любой зубчатой передачей, реечные комплекты выпускаются в нескольких вариантах передачи для удовлетворения различных требований применения. Например, некоторые стойки со спиральными зубьями имеют углы наклона спирали, спроектированные для бесшумной работы (с высоким коэффициентом контакта зубьев) даже при высоких нагрузках на высоких скоростях.

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

Установка реечной передачи проста. Стойки монтируются на плоских поверхностях, и многие версии отличаются простым дизайном и монтажными особенностями, позволяющими поддерживать производительность без идеальной сборки. Тем не менее, несоосный или неправильный монтаж может привести к повреждению комплектов и подшипников присоединенного мотор-редуктора. Одной из распространенных ошибок является размещение приводимой в действие двигателем шестерни слишком далеко от стойки. Здесь инженеры-проектировщики должны убедиться, что расстояние между шестерней и стойкой установлено в соответствии с рекомендациями производителя и что рейка и приводимая в действие двигателем шестерня расположены перпендикулярно стойке в пределах допусков.

Производители часто предварительно нагружают реечные комплекты, чтобы повысить жесткость и устранить люфт. Есть несколько способов сделать это. Один из вариантов заключается в одновременном приводе 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 подачи предварительной нагрузки электронным способом. Такие элементы управления максимизируют предварительную нагрузку, но уменьшают противодействующее усилие ведомой шестерни при ускорении ведущей шестерни. Во время хода с постоянной скоростью ведомая шестерня повторяет действие ведущей шестерни, и они оба работают в тандеме. Когда ось замедляется, ведомая шестерня входит в зацепление с противоположной стороной зуба, увеличивает усилие, противодействующее приводному усилию, и помогает снизить нагрузку.