Jaka jest różnica między silnikami z wałem pełnym a silnikami z wałem drążonym?

Badamy podstawowe różnice mechaniczne, elektryczne i na poziomie aplikacji między silnikami krokowymi z wałem pełnym silnik krokowy z wałem drążonyms, a dwiema krytycznymi konfiguracjami wałów silnika szeroko stosowanymi w automatyce przemysłowej, robotyce, maszynach CNC, systemach pakowania, urządzeniach medycznych i zastosowaniach sterowania ruchem . Zrozumienie ich różnic umożliwia inżynierom, projektantom systemów i specjalistom ds. zaopatrzenia optymalizację przenoszenia momentu obrotowego, integracji mechanicznej, sztywności systemu i ogólnej wydajności maszyny.

Definicja krokowych z wałem pełnym silników

Silnik krokowy z wałem pełnym to konwencjonalna konstrukcja silnika, w której wał obrotowy jest pojedynczym, ciągłym, cylindrycznym metalowym prętem wystającym z rdzenia wirnika. Wał ten bezpośrednio przenosi moment obrotowy na sprzęgła, koła zębate, koła pasowe lub koła łańcuchowe.

Kluczowe cechy strukturalne:

• Monolityczna konstrukcja wału

• Wysoka sztywność skrętna

• Równomierny rozkład naprężeń

• Bezpośrednie przenoszenie mocy

• Zwykle wspierany przez podwójne łożyska

Wały pełne pozostają dominującym standardem w silnikach od dziesięcioleci ze względu na ich wytrzymałość, stabilność wymiarową i prostotę mechaniczną.

Definicja silników krokowych z wałem drążonym

A Silnik krokowy z wałem drążonym ma centralny otwór przechodzący całkowicie przez wał , dzięki czemu inne elementy, takie jak śruby pociągowe, kable, przewody płynowe, światłowody lub pręty wsporcze, mogą przechodzić bezpośrednio przez korpus silnika. Taka konstrukcja przekształca silnik z prostej jednostki napędowej w moduł ruchu o wysokim stopniu integracji.

Kluczowe cechy strukturalne:

• Konstrukcja wału z osiowym otworem przelotowym

• Zoptymalizowany rozkład obciążenia wokół ściany zewnętrznej

• Montaż bezpośredni na wałach napędzanych

• Zwiększona zwartość systemu

• Eliminacja sprzęgieł pośrednich

Silniki krokowe z wałem drążonym są coraz częściej stosowane w automatyce precyzyjnej, produkcji półprzewodników, sprzęcie do obrazowania medycznego i zespołach robotycznych o ograniczonej przestrzeni.

Różnice konstrukcyjne i mechaniczne

Badamy konstrukcję i konstrukcję mechaniczną silników krokowych z wałem pełnym  i silników krokowych z wałem drążonym jako podstawę, która bezpośrednio określa ich wydajność, trwałość, precyzję i zachowanie w zakresie integracji systemu. Różnica pomiędzy całkowicie pełnym rdzeniem a geometrią wału wierconego powoduje znaczne różnice w rozkładzie naprężeń, sztywności skrętnej, odporności na zginanie, reakcji na wibracje i sprawności mechanicznej.

z wałem pełnym krokowego  Projekt konstrukcyjny silnika

Silnik wałem pełnym krokowy z  ma ciągły, cylindryczny wał metalowy bez wewnętrznej wnęki , zwykle wytwarzany ze stali stopowej o wysokiej wytrzymałości, stali węglowej lub hartowanej stali nierdzewnej, w zależności od zastosowania. Ta nieprzerwana struktura materiału zapewnia:

• Maksymalna sztywność skrętna dzięki pełnemu przekrojowi materiału

• Równomierny rozkład naprężeń wzdłuż osi wału

• Wyjątkowa odporność na zginanie i uginanie pod obciążeniem promieniowym

• Wysoka tolerancja na nagłe wstrząsy, uderzenia i skoki momentu obrotowego

• Doskonała trwałość zmęczeniowa w ciężkiej pracy cyklicznej

Mechanicznie pełny wał zachowuje się jak pojedynczy, monolityczny element przenoszący moment obrotowy , dzięki czemu jest bardzo odporny na odkształcenia sprężyste. Jest to szczególnie istotne w prasach, ciężkich przenośnikach, kruszarkach, mieszalnikach i dużych układach napędzanych przekładnią , gdzie wały podlegają jednocześnie ekstremalnym obciążeniom skrętnym i promieniowym.

Z punktu widzenia projektu rozmieszczenie łożysk w silnikach krokowych z wałem pełnym  jest zoptymalizowane pod kątem maksymalnej nośności promieniowej i osiowej , dzięki czemu silniki te mogą niezawodnie pracować w środowiskach o dużych wibracjach i uderzeniach, bez przedwczesnej awarii łożysk.

z wałem drążonym krokowego  Projekt konstrukcyjny silnika

A Silnik krokowy z wałem drążonym został zaprojektowany z precyzyjnie obrobionym otworem osiowym przebiegającym przez wał , strategicznie rozprowadzając materiał od środka wału w kierunku średnicy zewnętrznej. Skutkuje to wyższym stosunkiem wytrzymałości do masy i zoptymalizowanym rozkładem masy.

Kluczowe właściwości mechaniczne obejmują:

• Niższy biegunowy moment bezwładności dla szybszego przyspieszania i zwalniania

• Poprawiona wydajność skręcania na jednostkę masy

• Zmniejszona masa obrotowa bez utraty wytrzymałości konstrukcyjnej

• Ulepszone współosiowe ustawienie do bezpośredniego montażu na wale

• Zoptymalizowana równowaga mechaniczna przy dużych prędkościach obrotowych

Przesuwając materiał na zewnątrz, konstrukcje z wałem drążonym utrzymują wysoką wytrzymałość na skręcanie, jednocześnie znacznie zmniejszając masę wału , co bezpośrednio poprawia reakcję serwomechanizmu, dokładność pozycjonowania i stabilność dynamiczną . Ta wydajność konstrukcyjna sprawia, że  krokowe z wałem drążonym idealnie nadają się do ​​silniki przegubów robotów, stołów obrotowych z napędem bezpośrednim, integracji siłowników liniowych i systemów pozycjonowania o dużej prędkości.

Dodatkowo wewnętrzny otwór umożliwia bezpośrednie przejście komponentów mechanicznych, elektrycznych, pneumatycznych i optycznych przez wał , eliminując skomplikowane prowadzenie zewnętrzne i umożliwiając ultrakompaktowe, w pełni zintegrowane zespoły ruchu.

Porównanie rozkładu naprężeń i zachowania obciążenia

• W wałach pełnych naprężenia mechaniczne rozkładają się równomiernie w całym przekroju, co zapewnia maksymalną odporność na ścinanie skrętne i odkształcenia zginające.

• W wałach drążonych naprężenia skupiają się w kierunku średnicy zewnętrznej, gdzie materiał najskuteczniej opiera się skręcaniu, zapewniając równoważną wytrzymałość przy niższej masie.

Ta wydajność konstrukcyjna pozwala wałom drążonym osiągnąć porównywalną wydajność momentu obrotowego z wałami pełnymi przy zmniejszonej objętości materiału , co jest główną zaletą w systemach automatyki wrażliwych na ciężar.

Ugięcie, wyrównanie i stabilność

Wały pełne wykazują minimalne ugięcie promieniowe pod dużymi obciążeniami bocznymi , co czyni je idealnymi do:

• Systemy z napędem pasowym

• Napędy łańcuchowe

• Duże reduktory

• Przekładnie mechaniczne o dużym obciążeniu

Wały drążone, choć nadal sztywne, są zoptymalizowane pod kątem:

• Idealne współosiowe ustawienie

• Architektury systemów z napędem bezpośrednim

• Montaż bezluzowy

• Szybki, precyzyjny ruch

Ponieważ wały drążone eliminują wiele pośrednich połączeń mechanicznych, zapewniają doskonałą długoterminową stabilność współosiowości i zmniejszone skumulowane tolerancje montażowe.

Charakterystyka wibracji i odpowiedzi dynamicznej

Dodatkowa masa pełnego wału zwiększa jego zdolność do pochłaniania wstrząsów mechanicznych , ale zwiększa to również bezwładność systemu, co może ograniczać wydajność dynamiczną w cyklach szybkiego ruchu.

Natomiast wały drążone zapewniają:

• Niższe przenoszenie wibracji

• Zredukowany rezonans harmoniczny

• Poprawiony balans przy dużych prędkościach

• Cichsza praca

• Większa przepustowość pętli sterującej w systemach serwo

To sprawia Silnik krokowy z wałem drążonym znacznie lepiej nadaje się do precyzyjnej automatyzacji i szybkiego sterowania ruchem.

Wnioski z projektu mechanicznego

Z czysto konstrukcyjnego i mechanicznego punktu widzenia:

• Silniki z wałem pełnym krokowe  dominują pod względem surowej wytrzymałości mechanicznej, odporności na uderzenia i wytrzymałości na ekstremalne obciążenia.

• Silniki z wałem drążonym krokowe  dominują pod względem wydajności strukturalnej, wydajności dynamicznej, precyzyjnego ustawienia i kompaktowej integracji systemu.

Obie konstrukcje są zoptymalizowane mechanicznie pod kątem różnych priorytetów wydajności i żadna z nich nie jest uniwersalnie lepsza – ich różnice strukturalne definiują ich idealne domeny operacyjne.

Porównanie przenoszenia momentu obrotowego i nośności

Analizujemy przenoszenie momentu obrotowego i nośność jako najbardziej decydujące czynniki wydajnościowe oddzielające z wałem pełnym i krokowe  silniki silnik krokowy z wałem drążonyms. Te dwa parametry bezpośrednio określają stabilność dostarczania mocy, wytrzymałość mechaniczną, odporność na wstrząsy, żywotność i przydatność do systemów o napędzie ciężkim i precyzyjnym . Chociaż obie konstrukcje skutecznie przenoszą moment obrotowy, ich geometria konstrukcyjna powoduje znaczne rozbieżności w działaniu pod rzeczywistymi obciążeniami mechanicznymi.

Przenoszenie momentu obrotowego w krokowych z wałem pełnym silnikach

Silnik z wałem pełnym krokowy  przenosi moment obrotowy przez w pełni ciągły metalowy przekrój poprzeczny , co oznacza, że ​​każda część wału bezpośrednio przyczynia się do odporności na obciążenie skrętne . Ten pełny skład materiałowy zapewnia silnikom  krokowym z wałem pełnym kilka decydujących zalet w zakresie momentu obrotowego:

• Niezwykle wysoki maksymalny moment obrotowy

• Wyjątkowa tolerancja na przeciążenia podczas rozruchu i hamowania

• Doskonała odporność na skoki momentu obrotowego spowodowane nagłymi zmianami obciążenia

• Maksymalna sztywność skrętna przy pracy ciągłej

• Minimalne skręcenie elastyczne pod ekstremalnym obciążeniem mechanicznym

Ponieważ moment obrotowy rozkłada się równomiernie na całej średnicy wału, wały pełne wykazują minimalne ugięcie kątowe , nawet w trudnych warunkach pracy. To sprawia, że ​​pod względem mechanicznym są idealne do:

• Ciężkie przenośniki przemysłowe

• Napędy pomp hydraulicznych

• Kruszarki i mieszalniki

• Wytłaczarki i walcarki

• Duże systemy redukcji biegów

W tych środowiskach moment obrotowy jest nie tylko wysoki, ale także niestabilny i wysoce impulsowy , a zdolność pełnego wału do wytrzymywania powtarzającego się momentu udarowego bez zmęczenia materiału jest krytyczną zaletą inżynieryjną.

Przenoszenie momentu obrotowego w krokowych z wałem drążonym silnikach

Silnik z wałem drążonym krokowy  przenosi moment obrotowy przez przekrój w kształcie pierścienia , w którym materiał jest rozmieszczony w pobliżu zewnętrznej średnicy wału, a nie w środku. Konstrukcja ta jest wydajna mechanicznie, ponieważ opór skrętny wzrasta wykładniczo w miarę oddalania się materiału od linii środkowej.

Kluczowe zalety związane z momentem obrotowym Silniki krokowe z wałem drążonym obejmują:

• Wysoki stosunek momentu obrotowego do masy

• Doskonała ciągła gęstość momentu obrotowego

• Niższa bezwładność obrotowa zapewniająca szybką reakcję dynamiczną

• Doskonała płynność momentu obrotowego przy dużych prędkościach

• Zmniejszone straty energii podczas przyspieszania i zwalniania

Chociaż wał drążony usuwa materiał centralny, nie zmniejsza znacząco wytrzymałości na skręcanie, jeśli jest odpowiednio zaprojektowany. Zamiast tego konstrukcja maksymalizuje wydajność momentu obrotowego na jednostkę masy , dzięki czemu wały drążone dominują w:

• Stoły obrotowe z napędem bezpośrednim

• Zrobotyzowane siłowniki przegubowe

• Precyzyjne systemy automatyki

• Maszyny napędzane serwo o dużej prędkości

• Platformy obrazowania medycznego

Silniki z wałem drążonym krokowe  doskonale sprawdzają się w zastosowaniach wymagających płynnego, kontrolowanego i szybko zmieniającego się wyjściowego momentu obrotowego , gdzie reakcja dynamiczna jest ważniejsza niż surowa tolerancja na przeciążenia.

Maksymalny moment obrotowy a wydajność ciągłego momentu obrotowego

• Silniki z wałem pełnym krokowe  dominują pod względem maksymalnego momentu obrotowego , co czyni je idealnymi do dużych obciążeń rozruchowych i maszyn podatnych na przeciągnięcia.

• Silniki z wałem drążonym krokowe  dominują w zakresie ciągłej stabilności momentu obrotowego , szczególnie w zastosowaniach serwo o dużej prędkości i zamkniętej pętli.

To rozróżnienie jest krytyczne:

• Wały pełne tolerują krótkotrwałe obciążenia mechaniczne bez trwałego odkształcenia.

• Wały drążone zapewniają precyzyjną regulację momentu obrotowego w dłuższych cyklach pracy.

Nośność: obciążenia promieniowe, osiowe i kombinowane

Nośność wału pełnego

Silniki z wałem pełnym krokowe  z natury tolerują wyższe połączone obciążenia mechaniczne :

• Wysokie obciążenia promieniowe pochodzące od pasów, kół pasowych i przekładni

• Znaczny nacisk osiowy z systemów napędzanych śrubami

• Połączony moment obrotowy + obciążenia zginające w niewspółosiowych zespołach

Ich solidny przekrój zapewnia maksymalną sztywność wału , minimalizując ugięcie pod obciążeniem bocznym. Ta właściwość radykalnie zmniejsza:

• Zużycie łożyska

• Bicie wału

• Niewspółosiowość zębów przekładni

• Długoterminowy wzrost wibracji

Dlatego też silniki z wałem pełnym krokowe  dominują w układach napędzanych paskiem, łańcuchem i przekładnią, poddawanych ciągłym obciążeniom bocznym.

Nośność wału drążonego

Silniki krokowe z wałem drążonym wyróżniają się przede wszystkim współosiowym przenoszeniem obciążenia , gdzie moment obrotowy jest przenoszony bezpośrednio przez wał przy minimalnych siłach zginających.

Kluczowe cechy obciążenia obejmują:

• Zoptymalizowane przenoszenie obciążeń osiowych w układach z napędem bezpośrednim

• Zmniejszone naprężenia łożyskowe dzięki precyzyjnemu współosiowemu ustawieniu

• Minimalna tolerancja obciążenia promieniowego w przypadku stosowania bez zewnętrznego wsparcia

• Doskonały rozkład obciążenia w zintegrowanych systemach ruchu

Chociaż wały drążone mogą wytrzymać znaczny moment obrotowy, są mniej tolerancyjne na duże zewnętrzne obciążenia boczne, chyba że dodatkowe łożyska podporowe lub wzmocnione sprzęgła . zostaną zastosowane Ich filozofia projektowania sprzyja:

• Montaż bezpośredni

• Sprzęgło zaciskowe

• Zespoły pasowane skurczowo

• Przenoszenie momentu obrotowego bez luzu

Porównanie obciążenia udarowego i odporności na zmęczenie

• Silniki z wałem pełnym krokowe  charakteryzują się maksymalną odpornością na wstrząsy , pochłaniając nagłe zmiany momentu obrotowego bez powstawania mikropęknięć.

• Silniki z wałem drążonym krokowe  zmniejszają naprężenia zmęczeniowe poprzez efektywny rozkład masy , ale pozostają bardziej wrażliwe na ekstremalne impulsowe momenty obrotowe.

To oznacza:

• W dominują wały pełne środowiskach narażonych na uderzenia .

• Wały drążone dominują w zastosowaniach wymagających dużej precyzji, gdzie obciążenia mechaniczne pozostają stabilne.

Tętnienie momentu obrotowego, płynność i stabilność sterowania

Układy z wałami pełnymi często obejmują zewnętrzne sprzęgła i przekładnie , które mogą powodować:

• Luz skrętny

• Elastyczne zwijanie

• Wzmocnienie tętnienia momentu obrotowego

Silniki z wałem drążonym krokowe  , montowane bezpośrednio, oferują:

• Niezwykle płynne przekazywanie momentu obrotowego

• Natychmiastowa reakcja na moment obrotowy

• Większa przepustowość pętli sterującej

• Praktycznie zerowy luz mechaniczny

Zaleta ta ma kluczowe znaczenie w przypadku:

• Robotyka

• Systemy obsługi półprzewodników

• Laserowe platformy pozycjonujące

• Szybkie maszyny pakujące

Efektywność energetyczna pod obciążeniem

Na wydajność przenoszenia momentu obrotowego bezpośrednio wpływają interfejsy mechaniczne:

• Układy z wałami pełnymi często tracą energię na skutek sprzęgieł wielostopniowych, przekładni i adapterów.

• Systemy z wałami drążonymi minimalizują straty poprzez bezpośrednie sprzężenie mechaniczne , umożliwiając:

• Wyższa wydajność momentu obrotowego

• Zmniejszone straty tarcia

• Niższe wytwarzanie ciepła

• Ulepszona konwersja energii elektrycznej na mechaniczną

Werdykt inżynieryjny dotyczący momentu obrotowego i nośności

Z punktu widzenia ścisłej wydajności:

• Silniki z wałem pełnym krokowe  zapewniają niezrównaną odporność na szczytowy moment obrotowy, odporność na uderzenia i wytrzymałość przy dużych obciążeniach.

• Silniki krokowe z wałem drążonym zapewniają doskonałą wydajność momentu obrotowego, płynniejszą kontrolę momentu obrotowego i szybszą reakcję dynamiczną w trybie pracy ciągłej.

Wybór pomiędzy nimi nie polega na wyższości, lecz na dopasowaniu zachowania momentu obrotowego i mechaniki obciążenia do realiów operacyjnych systemu . dominują wały pełne W maszynach napędzanych siłą , podczas gdy wały drążone dominują w systemach ruchu napędzanych precyzyjnie.

Instalacja, montaż i integracja mechaniczna

z wałem pełnym : krokowego  Integracja silnika

• Wymaga:

• Sprzęgła elastyczne

• Wpusty lub wypusty

• Adaptery wału

• Procedury osiowania zewnętrznego

• Prowadzi do:

• Dłuższy czas montażu

• Większe ryzyko nieprawidłowego ustawienia

• Zwiększona mechaniczna długość układania stosów

z wałem drążonym : krokowego  Integracja silnika

• Umożliwia:

• Bezpośrednie wprowadzenie wału

• Montaż za pomocą zacisku, pasowania skurczowego lub kołnierza blokującego

• Przekładnia bezluzowa

• Wyniki w:

• Zmniejszona liczba części

• Krótsza długość układu napędowego

• Wyższa dokładność mechaniczna

Silniki z wałem drążonym krokowe  znacznie upraszczają montaż maszyny, poprawiając jednocześnie dokładność i powtarzalność osiowania.

Masa, bezwładność i wydajność dynamiczna

Na wydajność dynamiczną duży wpływ ma bezwładność obrotowa i rozkład ruchomej masy.

• Wały pełne skupiają masę w środku , zwiększając biegunowy moment bezwładności.

• Wały drążone przesuwają masę w kierunku średnicy zewnętrznej , zmniejszając efektywną bezwładność, zachowując jednocześnie wytrzymałość na skręcanie.

Konsekwencje wydajnościowe:

• Szybsze przyspieszanie i zwalnianie

• Poprawiona stabilność pętli serwa

• Niższe wibracje i rezonans

• Większa przepustowość systemu

Do szybkiej automatyzacji, systemów pick-and-place i zrobotyzowanych połączeń, Silniki krokowe z wałem drążonym zapewniają wyjątkową płynność ruchu i precyzję sterowania.

Efektywność przestrzenna i opakowanie systemowe

Silniki z wałem pełnym krokowe  wymagają zewnętrznych sprzęgieł i mechanicznych elementów przekładni , zwiększając:

• Ślad maszyny

• Złożoność mechaniczna

• Wymagania dotyczące dostępu do konserwacji

Silniki z wałem drążonym krokowe  :

• Zezwól na bezpośrednią integrację napędu

• Zmniejsz wymiary koperty zespołu

• Włącz ultrakompaktową konstrukcję osi

• Wsparcie prowadzenia kabli przez wał

Ta przewaga jest decydująca w:

• Coboty

• Uchwyty do płytek półprzewodnikowych

• Skanery medyczne

• Precyzyjne systemy teleskopowe

Precyzja, dokładność i zachowanie luzu

Systemy z pełnym wałem:

• Luz wprowadzony poprzez:

• Złącza

• Skrzynie biegów

• Adaptery wału

• Niedopasowania rozszerzalności cieplnej wpływają na precyzję wyrównania

Systemy z wałkiem drążonym:

• Bezpośredni interfejs mechaniczny eliminuje luz

• Wyższa powtarzalność

• Poprawiona dokładność pozycjonowania

• Doskonała rozdzielczość mikrokroków

W układach z zamkniętą pętlą wały drążone zapewniają wymiernie lepszą dokładność pozycjonowania.

Zarządzanie ciepłem i rozpraszanie ciepła

Wały pełne przewodzą ciepło osiowo wzdłuż całego rdzenia, promując:

• Stabilność termiczna wirnika

• Równomierny rozkład temperatury łożysk

Wały drążone zmieniają dynamikę przepływu ciepła:

• Zwiększona powierzchnia zewnętrzna

• Wzmocniona konwekcja powietrza

• Dolna centralna masa termiczna

• Bardzo skuteczny w konstrukcjach wentylowanych

W przypadku szybkich serwomotorów konstrukcje z wałem drążonym często wykazują niższe temperatury robocze przy równoważnych warunkach obciążenia.

Konserwacja, niezawodność i żywotność

Niezawodność wału pełnego:

• Mniej punktów koncentracji stresu

• Doskonała odporność na zmęczenie przy dużych obciążeniach udarowych

• Idealny dla:

• Lakierki

• Kruszarki

• Przenośniki

• Ciężka obróbka

Niezawodność wału drążonego:

• Zmniejszone zużycie sprzęgła

• Awaria łożyska spowodowana niewspółosiowością dolną

• Lepsze zachowanie długoterminowej precyzji

• Zoptymalizowany dla:

• Robotyka

• Suwnice automatyki

• Sprzęt medyczny

Obydwa systemy zapewniają wyjątkową trwałość, jeśli są prawidłowo stosowane, ale w trudnych warunkach dominują wały pełne , natomiast w operacjach o krytycznym znaczeniu dla precyzji dominują wały drążone.

Przypadki użycia specyficzne dla aplikacji

Idealne zastosowania dla krokowych z wałem pełnym: silników

• Przemysłowe przekładnie zębate o wysokim momencie obrotowym

• Ciężkie systemy przenośników

• Kruszarki i mieszalniki

• Wrzeciona maszyn do cięcia metalu

• Napędy pomp hydraulicznych

Idealne zastosowania dla silników krokowych z wałem drążonym:

• Stoły obrotowe z napędem bezpośrednim

• Silniki siłowników liniowych

• Optyczne systemy pozycjonowania

• Siłowniki przegubowe robota

• Platformy obrazowania medycznego

• Sprzęt do produkcji półprzewodników

Struktura kosztów i złożoność produkcji

Silniki z wałem pełnym krokowe  to:

• Łatwiejsze w produkcji

• Mniejsza złożoność obróbki surowca

• Ekonomiczny przy dużych nakładach produkcyjnych

• Szeroko ustandaryzowane

Silniki z wałem drążonym krokowe  obejmują:

• Precyzyjne operacje wytaczania

• Zaawansowana analiza naprężeń

• Węższe tolerancje produkcyjne

• Wyższe koszty oprzyrządowania

W rezultacie silniki z wałem pełnym krokowe  zachowują przewagę kosztową Silniki krokowe z wałem drążonym zapewniają wyższą gęstość wartości na cal kwadratowy systemu.

Kompatybilność ze skrzyniami biegów, enkoderami i systemami transmisji

Kompatybilność z pełnym wałem:

• Kompatybilność z uniwersalnym sprzęgłem skrzyni biegów

• Standardowy montaż enkodera

• W pełni wymienne w starszych systemach

Kompatybilność z wałem drążonym:

• Idealny dla:

• Enkodery przelotowe

• Rurki momentowe

• Zintegrowane układy hamulcowe

• Umożliwia:

• W pełni współosiowe architektury napędów

• Routing sygnału z zerowym przesunięciem

Ekosystem wału drążonego obsługuje w pełni zintegrowane inteligentne moduły ruchu nowej generacji.

Wibracje, hałas i stabilność mechaniczna

Wały pełne oferują:

• Wyższe tłumienie uderzeń

• Większa tolerancja na obciążenia udarowe

• Mniejsza podatność na pękanie w przypadku nagłej zmiany momentu obrotowego

Wały drążone oferują:

• Niższe przenoszenie wibracji

• Zredukowany rezonans harmoniczny

• Cichsza praca przy dużych prędkościach

• Doskonała równowaga dynamiczna

Efektywność energetyczna i gęstość mocy

Różnice w wydajności wynikają z:

• Zredukowana masa wirująca (wał drążony)

• Niższe obciążenia łożysk

• Zmniejszone straty spowodowane tarciem sprzęgła

Silniki z wałem drążonym krokowe  wykazują:

• Większa gęstość mocy

• Poprawiona efektywność przyspieszania

• Zmniejszone skoki energii podczas zmiany kierunku

Silniki z wałem pełnym krokowe  zachowują wysoką wydajność przy utrzymujących się dużych obciążeniach, ale są narażone na większe straty pasożytnicze w wielostopniowych układach przekładni.

Podsumowanie podstawowych różnic między krokowymi z wałem drążonym  silnikami krokowymi z wałem pełnym a silnikami

Cecha	wałem pełnym Silnik krokowego z  silnika	wałem drążonym z  krokowy
Struktura wału	W pełni solidny	Centralny otwór osiowy
Pojemność momentu obrotowego	Niezwykle wysoki	Wysoki moment obrotowy w stosunku do masy
Instalacja	Wymagane złącza	Bezpośredni montaż wału
Wydajność kosmiczna	Większy	Kompaktowy
Waga i bezwładność	Wyższy	Niżej
Precyzja	Dobry	Doskonały
Reakcja	Możliwy	Praktycznie wyeliminowane
Koszt	Niżej	Wyższy
Najlepsze zastosowanie	Maszyny o dużej wytrzymałości	Precyzyjna automatyzacja

Ostateczna perspektywa inżynieryjna

Doszliśmy do wniosku, że silniki z wałem pełnym krokowe  pozostają niezastąpione w środowiskach przemysłowych o dużym obciążeniu, intensywnych uderzeniach i zdominowanym momencie obrotowym , gdzie najważniejsza jest brutalna wytrzymałość mechaniczna i odporność na wstrząsy. Dla kontrastu, Silniki krokowe z wałem drążonym definiują przyszłość kompaktowych, precyzyjnych i wysoce zintegrowanych systemów elektromechanicznych , w których wydajność przestrzenna, wydajność dynamiczna i dokładność mechaniczna zapewniają doskonałość systemu napędowego.

Wybór pomiędzy nimi to nie tylko decyzja kosztowa – to strategiczny wybór architektoniczny, który określa zachowanie systemu, ograniczenia wydajności, wydajność montażu i długoterminową niezawodność.