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先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。——范仲淹

电动缸设计方案

引言：电动缸是将电机的旋转运动转换成直线运动的一种装置，实现高精度直线运动系

列的全新革命性产品。作为一种由转动变成直线运动的装置，要实现这样的功能，可以有很

多的设计方案，比较简单的齿轮齿条结构和液压、气压系统都能到达设计的目的，方案是多

种多样的，最重要的是设计一个满足功能要求、结构简单、成本低、环保并且管理维护方便

的机器。采用不同的结构有不同的优缺点。

随着工厂自动化的要求越来越高，电动缸应用越来越广。电动缸能够把电机

的转到转化为直线运动，是一种高响应、长寿命的执行机构，目前在钢铁企业中

已广泛用于原料码头、原料场、烧结厂、焦化厂、炼铁厂、炼钢厂等工作场所的

卸料、卸煤、卸矿、卸灰、皮带运输机、除尘器种种设备上。和其他采用液压或

气压作为驱动源的系统相比，电动缸直接由电机控制，不再需要油、气等中间媒

介传递动力，可以避免因为漏油、漏气产生系统的误差，导致不准确、使用不方

便，所以电动控制系统比液压系统具有更优越的控制性能，速度更快、承载能力

更高、寿命更长。系统的控制性能不会受环境温度、易污染的液压阀和流体介质

等因素影响。电机和伺服驱动器之间的连线也非常简单，不再需要液压系统中复

杂的油泵、管路、冷却系统以及其他附属设施。与气缸相比，电动缸可以应用在

那些不太适合使用高压空气的场合。与气缸所产生的轴向运动相比，螺纹的使用

使运动有了更高的速度和力矩。在必威体育精装版的电动伺服系统中，在控制速度、位置和

扭矩时，可以对每个动作进行设定。这个特点使一个简单的“圆柱体”成为一个

真正的自动化系统，具有体积小、性能优、便于维护等优点。电动缸也可以采用

滚珠丝杠技术使系统具有更高的机械刚性、更长的使用寿命、更高的抗冲击能力。

高效坚硬的滚珠丝杆适合做精确定位和长距离往复运动，适合大轴向载荷的往复

运动，并能够获得更高的可靠性和更长的使用寿命。

电动缸有着独特的性能特点，相比于液压和气压系统有着明显的优越性。

其优点主要体现在以下几个方面：

1.定位精确。如果采用伺服电机作为驱动机构，伺服控制系统精度非常高，它与

高精度的传动件相配合可以使电动缸的控制精度大大的提高，实现0.01mm左右

1

先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。——范仲淹

的精确定位。

2.传动效率高。采用滚珠丝杆副作为传动件实现直线的往复运动，减少运动时的

摩擦，传动效率可达80%——90%，比液压系统的传动效率高出约15%

3.运动响应快。直线运动的速度范围达到55mm/s,而液压缸只能达到35mm/s

4.承载能力范围广。可以实现从几十公斤到上百吨的承载范围

5.使用寿命长，如果采用滚珠丝杆等高精度传动件，减少摩擦的同时可以提高电

动缸的使用寿命

6.结构紧凑，充分利用空间。电动缸是非标准件产品，可以按照使用的环境充分

考虑空间而设计。

7.环境适用能力强。可以在低温、高温、干燥、风雨等恶劣环境下适用，不同液

压和气压系统要充分考虑环境的因素。

电动缸的组成

电动缸的结构比较简单，主要包括驱动机构、减速装置、直线传动机构和辅

助机构四大部分。

驱动电机类型：

直流电机、交流电机、步进电机、伺服电机等。

减速装置

一般齿轮减速、蜗轮蜗杆、行星齿轮轮、谐波减速

直线传动机构

梯形丝杆滚珠丝杆滚柱丝杆滑动导轨