比如气动执行机构不能提供很高的输出力，但在需要低成本、易启动的时候很实用。相反，液压线性执行机构适用于高力应用，但会产生很大的噪音。此外，尽管机电致动器更安静，但它们的安装和维护要困难得多。

　　 　　那么，在为直线运动应用选择线性致动器时，有哪些考虑和权衡呢？ 　　充气的 　　***近，在空气动力学设计方面有了一些改进，包括来自近程和线性位置传感器的位置反馈功能。更好的密封也使得气动线性致动器更多地用于需要冲洗的挑战性环境或应用中。 　　然而，压力损失和空气可压缩性将使气动效率低于其他线性技术。虽然速度范围从每秒几厘米到每秒150厘米，但力的输出取决于***大额定压力和相关的孔尺寸。但一般情况下，气动执行机构的***大额定压力为10bar，内径从12到320mm，压力约为80N到80kN。 　　水压 　　因此，液压系统具有更高的输出能力，典型的额定压力为210巴，孔径约为12***355毫米，可转化为约220***171，000牛顿的力..液压驱动也会产生很大的噪音，如果保养不当可能会漏油。 　　机电的 　　当由旋转电机驱动时，机电线性运动系统采用四种旋转-线性转换系统中的一种:滚珠丝杠、滚柱丝杠、梯形丝杠或皮带传动。此外，线性马达可用于提供运动。 　　线性马达类似于旋转马达，但是马达的线圈形成钳子。根据设计，一排或两排磁铁形成一个磁迹。在旋转电机中，转子旋转，定子固定，但在直线电机中，镊子或磁轨可以是移动部件，然后与适当的直线轴承集成。通过向动子输送电流，产生的磁场与磁轨相互作用，驱动直线电机车来回运动。 　　直线电机动态性能高，在10m/s以上的速度下加速度大于20G。由于直线电机的直接驱动特性，没有机械部件会增加齿隙、扭簧或其他定位误差。可以实现亚微米分辨率和可重复性。由于电机与负载直接耦合，故障元件较少，增加了长期可靠性。 　　滚珠丝杠 　　大多数直线运动应用，包括定位工作台，使用滚珠丝杠将电机扭矩转换成直线推力。它们的特点是推力大(可达9000N)，短冲程长度下速度高(可达1.8 m/s)。滚珠丝杠可以***到10到50 mm，一些制造商已经评估了它们从100到2500 km的总寿命冲程。 　　有时，他们的轴承运行在螺旋飞行或铅线，效率是95%或更高。 　　滚动滚珠丝杠的成本低，而磨削滚珠丝杠的临界转速高。在某些型号中，重新设计的循环球管专门为螺钉设计，包括球螺母端的润滑密封，可将噪音降低高达7dB。 　　滚柱螺杆 　　这是滚珠丝杠的***新发展。***新的滚柱丝杠在螺母中增加了多个滚柱轴承，它像行星齿轮一样围绕丝杠本身运转。滚柱丝杠提供高效率，占空比超过50%，加速度从1到2G。典型的冲程长度为5毫米***2米；速度可以达到每秒1.8米。简而言之，滚柱丝杠具有滚珠丝杠的速度，但具有更高的推力和力密度。 　　许多小型压力机和注塑机使用滚柱螺杆。滚柱丝杠技术的缺点是可用性低，因为技术比较新，所以交货时间和价格通常明显高于滚珠丝杠。 　　梯形螺钉 　　顶点丝杠，又称导螺杆，是***简单、成本***低的机构，它将旋转动力转化为直线运动。但由于没有滚动滚珠轴承，它们只传递电机30%到50%的能量来驱动负载。剩余的能量损失是摩擦和产生的热量。高温将Acme螺杆的占空比限制在50%以下。然而，Acme螺杆适用于低速和占空比小于50%的应用，以及电机电源关闭时必须保持位置的应用，如保持垂直负载。 　　皮带传动 　　皮带传动提供了滚珠丝杠的许多好处，但它的运动部件较少，没有临界速度限制，这使它适合于更高的行驶速度和***小的部件磨损。然而，带传动设计的可重复性和准确性较低。 　　一些产品设计允许在支撑处拉伸。其他允许在致动器的惰轮端盖张紧，因为它消除了在张紧皮带时移除任何负载的需要。 　　谨慎选择 　　在选择线性致动器时，设计师可以考虑四个要求:精度、预期寿命、吞吐量和特殊考虑(pet)。例如，如果精度被认为是***重要的因素，那么线性驱动器或精密滚珠丝杠将更适合这项工作，但它可能更昂贵。当精度不是***重要的因素时，皮带传动可能更经济。 　　优先考虑一种类型的应用参数可能意味着牺牲另一个领域的性能，但在***终选择执行机构设备之前，应仔细权衡所有决策类别。 　　关于作者: 　　丽贝卡·哈姆斯是派克汉尼汾执行器公司的业务部门经理。

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