静音线性执行器:噪音过大的常见原因及解决方法
电动线性执行器 是我们日常生活中许多自动化过程的重要组成部分。它们可以集成到噪声敏感度至关重要的各种应用中,例如现代医疗床。在考虑提供噪音抑制的执行机构类型时,电动线性执行机构是最佳选择。与气动系统相比,电动线性致动器发出的噪音较小,是包括医疗设施在内的许多领域的首选。
然而,除了它们比气动系统更优越之外,还有什么能让线性致动器听起来不同或运行声音比平时更大?过多的噪音是一个需要解决的复杂问题,因为它可能有多个问题来源。本文将介绍线性执行器中噪声过大的一些最常见原因。
执行器发出噪音的主要来源是 致动器。它们内部通常使用几种类型的齿轮传动机构,每种齿轮传动机构都可以以不同的方式与它们产生的潜在噪音有关。以下是一些示例:
- 正齿轮:这是最常见的齿轮类型,也是最简单的。正齿轮有直齿,由于齿突然啮合,可能会产生大量噪音。
- 斜齿轮:这些齿轮有倾斜的齿,这使它们比直齿轮更安静,因为齿之间的啮合是渐进的。
- 锥齿轮:这些齿轮是锥形的,齿是沿着斜面切割的。它们比直齿轮更安静,但由于其复杂的几何形状,可能会产生噪音。
- 蜗轮:这些齿轮有一个缠绕在圆柱齿轮上的斜齿轮。它们非常安静,可以以直角传输功率,非常适合在狭小空间使用。
- 行星齿轮:这些齿轮有一个中心齿轮(太阳齿轮),由多个较小的齿轮(行星齿轮)围绕。它们通常用于需要高扭矩和效率的情况,但由于其设计的复杂性,可能会产生噪音。
齿轮类型 | 预期噪音水平 |
---|---|
直齿齿轮 | 高的 |
斜齿齿轮 | 低到中等 |
锥齿轮 | 中到高 |
蜗轮 | 低的 |
行星齿轮 | 中到高 |
通常,具有斜齿或斜齿的齿轮比具有直齿的齿轮更安静,并且齿轮设计的复杂性也会导致产生大量噪音。根据您的具体应用选择合适的齿轮传动机构,以最大限度地降低噪音并提高效率,这一点至关重要。
当致动器移动时,可能导致周期性机械噪音的一个问题是导螺杆和传动螺母公差的缺陷。这个问题在重载情况下更为明显,如果导螺杆和螺母配合不好,可能会引起振动。如果导螺杆和螺母太松,可能会引起额外的噪音和振动,而如果导螺杆太紧,可能会导致摩擦和速度下降。这是一个制造问题,可以通过更换驱动螺母来解决。
另一个可能导致噪音过大的问题是电机定子问题。电机固定在两个轴承之间,如果轴承座松动,可能会引起振动,导致齿轮箱发出更多噪音或电机发出呜呜声。轴承松动甚至会导致电流过大的问题。这个问题可以通过将轴承放回轴承座内并确保它们完全平放来解决。最好完全更换轴承,有时可能需要更换整个执行机构。
变速箱噪音也是金属齿轮噪音过大的常见原因。 如果变速箱内的齿轮没有进行适当的接触,就会造成噪音过大。 由于齿轮的制造公差,或转子可能略微倾斜,影响齿轮间郄,因此可能违反齿轮间距要求。 这个问题可以通过购买一套新的更换齿轮或检查转子上的轴承来解决。
变速箱内的油脂不足也会造成噪音过大,这是一个制造问题,应该由厂家解决。 将油脂添加到齿轮中可以更均匀,更有效地解决变速箱内部已经存在的油脂问题。
在结论中,电线性致动器通常被选择为液压和气动致动器的低噪声替代,但由于几个原因,它们仍然相当响亮。 在操作过程中,必须注意致动器发出的噪音,因为这可能表明制造问题很严重。 如果您的线性致动器声音是不规则的,并且发出过量噪声,那么它是调查和修复/更换损坏的组件的好想法。
线性致动器中的所有不同组件都能产生噪声
- 丝杠和驱动螺母公差: 如果丝杠和螺母不匹配,那么当致动器移动时,会导致周期性的机械噪音。 如果它们过于松散,会引起额外的噪声和振动,而如果它们太紧,则会引起摩擦和速度下降。
- 电机定子: 如果将电机固定到位的轴承在插座中松动,那么会导致在变速箱内产生更多噪音或在电机内部产生振动。 松动的轴承甚至会导致电流过大的问题。
- 变速箱 : 如果变速箱内部的齿轮没有进行适当的接触,就会造成噪音过大。 如果由于齿轮的制造公差而违反齿轮间距要求,或转子略微倾斜,则会影响齿轮间郄。
- 变速箱中的润滑油不足 : 如果齿轮上没有足够的油脂,机械摩擦会太高,齿轮会产生更多噪音,磨损更快,振动。
在操作过程中,必须注意执行器发出的噪音,因为这可能显示出一个严重的制造问题。 如果您的线性致动器声音是不规则的,并且发出过量噪声,那么它是调查和修复/更换损坏的组件的好想法。
丝杠也会产生一些噪音。 有几种不同的丝杠,每个都有不同的噪声特性。
- Acme 线程引线螺钉: 这些丝杠具有一个梯形螺纹轮廓,提供了良好的精确性和效率。 它们通常用于机床,机器人和自动化设备。
- 方螺纹丝杠 : 这些丝杠具有方螺纹轮廓,提供了出色的精确性,并经常用于光学仪器等高精度应用中。
- 梯形螺纹丝杠 : 这些丝杠在 45 ° 的角度具有一个侧面的三角形螺纹轮廓,提供了高承载能力和效率。 它们通常用于重载应用,如压力机,千斤顶和吊笼。
- 蜗轮丝杠 : 在需要高齿轮减速比的应用中使用这些丝杠。 螺纹型材通常是梯形的,而丝杠与蜗轮是成对的。
- 滚珠丝杠丝杠 : 这些丝杠使用滚珠系统来减少摩擦,提高效率。 它们通常用于 CNC 机器和航空航天设备等高精度应用。
丝杠的选择取决于具体应用以及负载承载能力,准确性和效率等期望的特性。
下面是一个表,用于显示它们之间的差异 :
导线螺钉类型 | 线程概要文件 | 特点 |
---|---|---|
Acme 线程引导螺钉 | 梯形 | 准确性和效率良好。 通常用于机床,机器人和自动化设备。 |
方形螺纹丝杠 | 平方 | 非常准确 常用于光学仪器等高精度应用。 |
支撑螺纹丝杠 | 三角 | 高承载能力和效率。 通常用于重载应用 ( 如压力机,千斤顶和吊机 ) 。 |
蜗轮丝杠 | 梯形 | 在需要高减速比的应用中使用。 通常与蜗轮配对。 |
滚珠丝杠丝杠 | 滚珠系统 | 精度高,效率高。 通常用于高精度应用,如 CNC 机器和航空航天设备。 |
直流电机中的电机定子可以根据速度和负载等各种因素产生噪声。
在低速时,定子产生的噪声通常最小。 但是,随着速度的增加,噪音会越来越明显。 这是因为定子中的磁场产生与转子相互作用的力,产生振动和噪声。 速度越高,产生的力和噪声就越大。
噪音水平也会受到电机上负载的影响。 随着负载的增加,定子必须更加努力地保持转子的旋转,这样就会产生更多的噪声。
除了定子外,直流电动机中的其他组件也可促进整体噪音水平。 例如,刷子和转接器会由于它们的机械运动和接触而产生噪音。 变速箱也会由于齿轮啮合和摩擦而产生噪音。
总体而言,直流电机中的噪声水平可能受到各种因素的影响,包括电机中的速度,负载和其他部件。
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