Mặt dưới động cơ
Độ lặp lại: ±0,005/0,01mm Tải trọng ngang: 110kg Tải trọng dọc: 33kg Tốc độ tối đa: 250mm/s Phạm vi di chuyển: 100-1050mm
Vị trí hiện tại：Trang Chủ > Công ty > Tin tức > Tin tức mới nhất > Hiểu rõ các yêu cầu về tải trọng, tốc độ và hành trình đối với bộ truyền động tuyến tính vít me bi. Date: Dec 03 2025
Bộ truyền động tuyến tính vít me bi là thành phần thiết yếu trong tự động hóa chính xác. Khả năng tạo ra chuyển động tuyến tính chính xác và lặp lại được khiến chúng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất chất bán dẫn, lắp ráp màn hình LCD, gia công mạch in PCB, thiết bị y tế, hệ thống ô tô và các nền tảng thử nghiệm công nghiệp. Cho dù được tích hợp vào các máy kiểm tra nhỏ hay dây chuyền sản xuất lớn, hiệu suất của bộ truyền động phụ thuộc rất nhiều vào việc các yêu cầu của hệ thống phù hợp với khả năng cơ khí của bộ truyền động như thế nào.
Từ khi thành lập vào năm 2003, Ruan đã tập trung vào việc nâng cao độ chính xác công nghiệp thông qua các linh kiện chuyển động chất lượng cao. Với hai khu công nghiệp và hơn 300 nhân viên, thương hiệu Pi của công ty chuyên về bộ truyền động, mô-đun định vị, động cơ tuyến tính, xi lanh điện, bộ phận mở rộng robot và các bộ phận tự động hóa. Chuyên môn này cung cấp những hiểu biết quan trọng trong việc lựa chọn và cấu hình bộ truyền động tuyến tính trục vít bi phù hợp cho môi trường công nghiệp thực tế.
Bài viết này giải thích ba yếu tố cơ bản nhất trong việc lựa chọn bộ truyền động: tải trọng, tốc độ và hành trình. Hiểu rõ các thông số này đảm bảo hiệu suất máy móc đáng tin cậy, tránh hao mòn sớm và cải thiện độ chính xác lâu dài.
Tải trọng là một trong những thông số đầu tiên mà các kỹ sư phải xem xét. Bộ truyền động vít me bi chuyển đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến, nhưng lượng lực mà nó có thể chịu được phụ thuộc vào đường kính vít, bước ren, cấu trúc đai ốc, thiết kế ổ trục và độ cứng của ray.
Điều này đề cập đến các lực tác dụng trong khi bộ truyền động đang giữ vị trí. Các ứng dụng như nâng thẳng đứng, đồ gá lắp ráp hoặc chu kỳ giữ lâu đòi hỏi khả năng chịu tải tĩnh cao. Nếu bộ truyền động có kích thước nhỏ hơn mức cần thiết, độ ổn định khi giữ sẽ giảm và khả năng biến dạng vít về lâu dài sẽ cao hơn.
Tải trọng động phát sinh trong quá trình chuyển động. Gia tốc, giảm tốc lớn và thay đổi hướng nhanh chóng sẽ tạo thêm ứng suất cho vít và đai ốc. Các bộ truyền động được sử dụng trong thao tác gắp và đặt, quét kiểm tra hoặc định vị nhanh phải chịu được tải trọng động cao hơn tải trọng tĩnh.
Trục vít bi không được thiết kế để chịu lực ngang. Tải trọng ngang phải được đỡ bởi các thanh dẫn hướng tuyến tính hoặc ổ trục ngoài. Tải trọng ngang quá mức có thể gây ra:
Ma sát tăng
Mòn không đều
Giảm khả năng lặp lại
Tuổi thọ bộ truyền động ngắn hơn
Các kỹ sư nên cân nhắc:
Trọng lượng hàng hóa
Lực ép hoặc lực định hình
Quán tính trong quá trình gia tốc
Định hướng dọc so với định hướng ngang
Bất kỳ tải trọng lệch tâm hoặc đường dẫn tải đa trục nào
Bằng cách tính toán chính xác các yêu cầu về tải trọng, người dùng có thể lựa chọn bộ truyền động duy trì độ cứng vững và độ chính xác trong nhiều năm hoạt động.
Tốc độ quyết định mức độ nhanh chóng của chuyển động từ vị trí này sang vị trí khác, nhưng để đạt được tốc độ cao và ổn định cần phải lựa chọn cẩn thận giữa bước ren, loại động cơ và thiết kế cơ khí.
Bước ren lớn hơn sẽ làm tăng quãng đường di chuyển trên mỗi vòng quay của động cơ.
Bước răng cao = tốc độ cao hơn, lợi thế cơ học thấp hơn
Âm thanh trầm hơn = tốc độ chậm hơn, độ chính xác và lực cao hơn
Nếu ứng dụng yêu cầu tốc độ di chuyển nhanh và lực vừa phải, bước răng lớn hơn có thể phù hợp. Đối với định vị siêu chính xác, thiết kế bước răng nhỏ hơn được ưu tiên.
Động cơ servo cung cấp khả năng điều khiển vòng kín, chuyển động mượt mà và độ ổn định tốc độ cao — lý tưởng cho tự động hóa động. Động cơ bước phù hợp cho các hệ thống tốc độ trung bình, có chi phí thấp.
Các vít dài hơn sẽ rung động nhiều hơn ở tốc độ cao, hiện tượng này được gọi là rung lắc vít. Điều này đặt ra những giới hạn thực tế về tốc độ tùy thuộc vào đường kính vít, phương pháp đỡ và cách bố trí ổ trục.
Tải trọng lớn hơn đòi hỏi gia tốc chậm hơn để tránh gây áp lực lên vít và đai ốc.
Thời gian chu kỳ cần thiết
Đường cong mô-men xoắn động cơ
Cài đặt gia tốc và giật
Tốc độ vít tối đa cho phép
Cần chuyển động chậm, mượt mà (thường gặp trong các hệ thống kiểm tra)
Việc đáp ứng chính xác các yêu cầu về tốc độ giúp ngăn ngừa hiện tượng cộng hưởng, giảm hao mòn và đảm bảo định vị chính xác.
Hành trình (stroke) xác định quãng đường mà bộ truyền động có thể di chuyển. Thông số này ảnh hưởng đến nhiều quyết định thiết kế cơ khí.
Quãng đường di chuyển hữu ích (hành trình hiệu dụng) ngắn hơn chiều dài tổng thể của bộ truyền động. Các nhà thiết kế phải tính đến:
Biên độ an toàn khi kết thúc hành trình
Chiều dài động cơ và khớp nối
Hạn chế về khu vực lắp đặt
Hành trình dài hơn đòi hỏi vít cứng hơn và vỏ chắc chắn hơn. Độ cứng không đủ sẽ dẫn đến:
Rung động
Giảm khả năng lặp lại
sự dịch chuyển vị trí
Chuyển động không nhất quán dưới tải trọng
Đối với các ứng dụng hành trình dài, có thể xem xét các thiết kế vít có giá đỡ hoặc các công nghệ thay thế như bộ truyền động bằng dây đai hoặc động cơ tuyến tính.
Tần số chu kỳ cao hơn trong những chuyến đi dài sẽ làm tăng:
Sự tích tụ nhiệt
Đai ốc mài mòn
Mức tiêu thụ chất bôi trơn
Do đó, cần điều chỉnh khoảng thời gian bảo dưỡng cho phù hợp.
Ba thông số này không độc lập với nhau. Thay vào đó, chúng ảnh hưởng lẫn nhau trong các ứng dụng kỹ thuật thực tế.
Sự kết hợp này tạo ra những lực động mạnh mẽ. Nó đòi hỏi:
Đường kính vít lớn hơn
Đai ốc được siết chặt trước với độ rơ thấp
Ray dẫn hướng gia cường
Điều này đòi hỏi:
Ốc vít lớn hơn để tránh bị lệch
Thiết kế nhà ở ổn định
Tăng tốc có kiểm soát để tránh bị giật mạnh.
Việc tinh chỉnh điều khiển servo trở nên vô cùng quan trọng. Bôi trơn và độ ổn định nhiệt độ cũng ngày càng quan trọng hơn.
Hiểu rõ cách các yếu tố này phối hợp với nhau sẽ đảm bảo độ tin cậy lâu dài của bộ truyền động và hiệu suất đạt tiêu chuẩn công nghiệp.
Kinh nghiệm dày dặn của Ruan trong lĩnh vực linh kiện chính xác đảm bảo rằng mỗi bộ truyền động đều được thiết kế với các tiêu chí sau:
Hình dạng vít được tối ưu hóa
Vỏ có độ cứng cao
Ray dẫn hướng được mài chính xác
Độ chính xác hành trình ổn định
Tuổi thọ sử dụng đáng tin cậy
Các ứng dụng trong ngành bán dẫn, thiết bị y tế, màn hình LCD, mạch in PCB và tự động hóa đòi hỏi các linh kiện chuyển động cực kỳ đáng tin cậy. Một bộ truyền động được lựa chọn và cấu hình đúng cách sẽ ngăn ngừa:
Lắp ráp không chính xác
Các khuyết tật bề mặt
Kết quả kiểm tra không ổn định
Giảm thông lượng
Bằng cách hiểu rõ các yêu cầu về tải trọng, tốc độ và hành trình, các kỹ sư đảm bảo rằng mỗi bộ truyền động hoạt động trong phạm vi hiệu suất lý tưởng của nó.
Việc lựa chọn bộ truyền động tuyến tính vít me bi không chỉ đơn thuần là chọn kích thước hay hành trình. Khả năng chịu tải, hiệu suất tốc độ và chiều dài hành trình phải được đánh giá cùng nhau để đạt được chuyển động đáng tin cậy. Với nhiều thập kỷ kinh nghiệm trong kỹ thuật chính xác, các giải pháp truyền động tiêu chuẩn và tùy chỉnh của Ruan cho phép người dùng công nghiệp đáp ứng các yêu cầu khắt khe trong nhiều lĩnh vực.
Bằng cách đưa ra các quyết định sáng suốt dựa trên các nguyên lý cơ học, các kỹ sư đảm bảo độ chính xác lâu dài, giảm chi phí bảo trì và vận hành máy móc ổn định.
