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回程间隙(反向间隙)是精密模组的头号隐形杀手。机构换向时那一点点空行程,在定位精度上体现得清清楚楚。这篇文章讲THK模组回程间隙的产生与消除方法。
先讲回程间隙怎么来的。丝杆传动的模组,螺母与丝杆螺纹之间必须留有一点配合间隙才能转动。当运动方向反转时,电机先要转过这段间隙空行程,螺母才真正受力启动,这个空行程就是回程间隙。间隙越大,反向定位偏差越大。
间隙的另一个来源是传动链各环节的累积配合间隙,包括轴承、联轴器、弹性变形等。所以回程间隙是"丝杆螺母间隙为主、传动链其他环节为辅"的综合体现。
消除回程间隙的主流方法,是采用预压螺母。预压方式通过在螺母与丝杆之间施加预紧力,消除螺纹间隙,让反向时立刻受力无空行程。预压螺母的回差可以做得极小甚至接近零,是高精度模组的标配。
还有双螺母结构。两个螺母反向预紧,一个承担正向载荷、一个承担反向载荷,间隙互相抵消。这类结构回差小、寿命有保障,但结构复杂、成本高,适合高精度重点场合。
软件补偿是末端补充手段。在运动控制中设置反向间隙补偿值,把回程间隙在控制层面抵消一部分。补偿能改善表现,但机械间隙若在变化(磨损、松动),补偿值就会失真,所以软件补偿不能替代机械消除。
判断模组回程间隙大小,可以在换向点观察位置误差。回程间隙大了,换向定位就飘。深圳贤惠惠科技在THK模组选型时可协助核对是否带预压螺母、回差指标是否满足精度要求,需要选型的欢迎把精度参数发来。 |
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