ในระบบการเคลื่อนที่เชิงกลไดรฟ์สกรูจะถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการแปลงการเคลื่อนที่แบบโรตารี่เป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้น ในประเภทที่พบมากที่สุดคือสกรูตะกั่วสี่เหลี่ยมคางหมูและสกรูลูก ในขณะที่ทั้งคู่ให้บริการฟังก์ชั่นที่คล้ายกันพวกเขาแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในการออกแบบประสิทธิภาพการจัดการโหลดและกรณีการใช้งานในอุดมคติ
1. โครงสร้างพื้นฐานและหลักการปฏิบัติการ
สกรูตะกั่วสี่เหลี่ยมคางหมู -
ยังเป็นที่รู้จักกันในนามสกรู ACME (โดยเฉพาะในอเมริกาเหนือ) สกรูตะกั่วสี่เหลี่ยมคางหมูมีรูปแบบเกลียวที่มีรูปร่างเหมือนสี่เหลี่ยมคางหมูซึ่งมักจะมีมุมด้าย 30 °หรือ 29 ° การเคลื่อนไหวทำได้โดยการเลื่อนสัมผัสระหว่างสกรูและน็อตบรอนซ์ที่ตรงกันหรือน็อตพอลิเมอร์
สกรูลูก:
สกรูบอลประกอบด้วยเพลาสกรูและน็อตบอลที่มีตลับลูกปืนลูกบอลหมุนเวียนระหว่างเกลียว ตลับลูกปืนเหล่านี้ลดแรงเสียดทานโดยการกลิ้งมากกว่าการเลื่อนเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพอย่างมีนัยสำคัญ
2. ประสิทธิภาพและแรงเสียดทาน
สกรูตะกั่วสี่เหลี่ยมคางหมู:
ทำงานด้วยแรงเสียดทานที่สูงขึ้นเนื่องจากการสัมผัสแบบเลื่อนโลหะกับโลหะโดยตรง (หรือพอลิเมอร์)
ประสิทธิภาพเชิงกลทั่วไปมีตั้งแต่ 30% ถึง 50%
การล็อคตัวเองในหลายกรณีซึ่งหมายความว่ามันต่อต้านการขับรถกลับโดยไม่มีเบรกภายนอก
สกรูลูก:
ให้แรงเสียดทานต่ำมากเนื่องจากการเคลื่อนไหวของลูกปืนลูกบอล
ประสิทธิภาพสูงกว่า 90%ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานความเร็วสูงและรอบความเร็วสูง
ไม่ล็อคตัวเอง-ต้องการระบบเบรกหรือมอเตอร์เพื่อดำรงตำแหน่ง
3. ความสามารถในการโหลดและการสึกหรอ
สกรูตะกั่วสี่เหลี่ยมคางหมู:
โดยทั่วไปจะจัดการโหลดปานกลางด้วยความเร็วต่ำ
การสึกหรอมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากการติดต่อแบบเลื่อน แต่ง่ายต่อการบำรุงรักษาและประหยัดค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยน
ทำงานได้ดีในสภาพแวดล้อมที่ต้องการความต้านทานแรงกระแทกและการเคลื่อนไหวไม่บ่อยนัก
สกรูลูก:
ความสามารถในการจัดการโหลดแบบไดนามิกที่สูงขึ้นด้วยความแม่นยำที่เหนือกว่า
การสึกหรอน้อยลงอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นภายใต้หน้าที่ต่อเนื่อง
มีความอ่อนไหวต่อการปนเปื้อน - ต้องการสภาพแวดล้อมการทำงานที่สะอาดและการหล่อลื่น
4. ความแม่นยำและฟันเฟือง
สกรูตะกั่วสี่เหลี่ยมคางหมู:
ความแม่นยำปานกลางโดยทั่วไปจะมีฟันเฟืองมากขึ้นเว้นแต่จะใช้น็อตต่อต้านแบ็คแลช
เหมาะสำหรับการใช้งานที่ความแม่นยำแน่นอนไม่สำคัญ
สกรูลูก:
ความแม่นยำและการทำซ้ำสูงมักใช้ในเครื่องซีเอ็นซีหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ
ฟันเฟืองน้อยที่สุดเนื่องจากถั่วบอลที่โหลดไว้ล่วงหน้าและความคลาดเคลื่อนแน่น
5. ต้นทุนและความซับซ้อน
สกรูตะกั่วสี่เหลี่ยมคางหมู:
ต้นทุนที่ลดลงทั้งในการผลิตและการบำรุงรักษา
การออกแบบง่ายขึ้นติดตั้งและทำงานง่ายขึ้นในการตั้งค่าพื้นฐาน
สกรูลูก:
ค่าใช้จ่ายล่วงหน้าสูงขึ้นและการออกแบบที่ซับซ้อนมากขึ้น
ต้องมีการจัดตำแหน่งอย่างรอบคอบมากขึ้นและการหล่อลื่นอย่างต่อเนื่อง
การเปรียบเทียบสรุป
| กินอาหาร | สกรูตะกั่วสี่เหลี่ยมคางหมู | สกรูลูกบอล |
| แรงเสียดทานและประสิทธิภาพ | แรงเสียดทานสูงประสิทธิภาพ ~ 30–50% | แรงเสียดทานต่ำประสิทธิภาพ ~ 90% |
| ล็อคตัวเอง | ใช่ (บ่อยครั้ง) | ไม่ (ต้องใช้เบรก) |
| การจัดการโหลด | โหลดปานกลาง | แรงสูงและแรงแบบไดนามิก |
| ความแม่นยำ | ปานกลางและฟันเฟืองมากขึ้น | ความแม่นยำสูงแบ็คแลชต่ำ |
| ค่าใช้จ่าย | ต่ำกว่า | สูงกว่า |
| การซ่อมบำรุง | เรียบง่ายสวมใส่ได้ง่ายขึ้น | ต้องมีการหล่อลื่นชีวิตที่ยืนยาวขึ้น |
ทั้งสกรูตะกั่วสี่เหลี่ยมคางหมูและสกรูลูกมีข้อดีที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับการใช้งาน สกรูสี่เหลี่ยมคางหมูเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความเร็วต่ำ, ความเร็วต่ำ, โหลด, ค่าใช้จ่ายที่ไวต่อต้นทุนซึ่งการล็อคด้วยตนเองเป็นข้อได้เปรียบ-เช่นแจ็ค, แอคทูเอเตอร์หรือแพลตฟอร์มยก ในทางกลับกันสกรูบอลได้ดีเยี่ยมในแอพพลิเคชั่นความเร็วสูงความแม่นยำสูงเช่นเครื่องจักร CNC เครื่องพิมพ์ 3 มิติและระบบอัตโนมัติขั้นสูง
การเลือกระหว่างพวกเขาต้องการความสมดุลของความต้องการประสิทธิภาพข้อ จำกัด ด้านงบประมาณและความซับซ้อนของระบบ
