更新时间: 2023-04-08
Acme螺纹的设计更加高效。而从使用角度来看,低损耗(包括磨擦),就意味着磨损少和使用寿命长。从螺纹的基本几何原理看就很容易理解其中的原因。“V”形螺纹的相对面之间的角度为60度,而Acme螺纹的仅为29度。
假定磨擦、扭矩和螺纹角相同,“V”形螺纹能传送的力约为梯形螺纹的85%。用式(1)和(2)可以求出效率,因为使用的螺纹是V形的,取决于负载方向。60度螺纹的效率除以29度螺纹效率就能计算出比率。
这里的效率计算还未考虑由于“V”形螺纹表面的高压力而产生的额外的损耗。
Acme螺纹导杆一般是为传送动力而制作的,所以其表面光洁度、螺距精度及公差得到严格保证。“V”形螺纹基本上用于紧固螺纹,所以其表面光洁度和直线性并不受到严格控制。
与此同时,驱动螺杆的螺母甚至显得更重要,该螺母通常是嵌入电机转子中的。传统的螺母材料采用轴承级的青铜并在其内部加工螺纹,这样做是综合考虑了物理稳定性和润滑性。当然,说它是综合考虑是因为其在这两方面并非特别**。直线电机中驱动螺母的较好材料是自润滑的热塑性材料。这是因为用新的工程塑料能使螺杆螺母运动磨擦系数降低。
结果很明显,但为何不用塑料的驱动螺母?对螺纹来说塑料是好的,可惜的是对于混合式电机中的转子轴颈来说工程塑料却不稳定。由于电机的温度在运行时可能升至167°F,在这种情况下塑料的膨胀量可能达到0.004英寸,但黄铜在同样热条件下仅膨胀0.001英寸。
轴承轴颈在混合式电机结构中是非常重要的,为了达到**性能,混合式电机在设计时必须保持千分之几英寸的转子铁芯外径和定子内径之间的空隙。如果转子装配不同心则将与定子内壁磨擦。设计人员希望通过选择合适的材料在螺纹寿命和轴承轴颈的稳定性上都取得较好的效果,而注塑有内螺纹的金属转子结构正好是理想的选择。
该结构极大地提高了电机运行寿命和效率,并降低了运行噪音。电机寿命比在其它电机中使用的常规青铜螺母结构高,且不需维护。