SCREW TECHNOLOGY CO., LIMITED

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テスラの手と脚のアクチュエーターで通常のボールネジを使用できない理由

2025 08/05

今日、テスラの手と脚のアクチュエーターで通常のボールネジを使用できない理由について話しましょう。再びボールネジの原理を調べる必要はありません。何か新しいことについて話しましょう。誰もが、ボールスクリューがゲーテタイプのレースウェイであるという基本的な概念を知っています。そこでは、スチールボールが45度の角度で2ポイントに接触しています。移動中、スチールボールはこれら2つの45度のポイントにかかって移動します。操作全体がポイント接触であるため、非常に滑らかです。これを理解できますか?これを理解できれば、その効率が非常に高いことを理解できます。高効率とはどういう意味ですか?力源として使用し、この滑らかなネジを押すと、楽はありませんか?車輪付きのカートのようなものです。あなたがそれに非常に大きな力を与えるならば、小さなカートはすぐに10メートル離れて押されませんか、一見何の努力もないでしょうか?さて、その効率は90%であることをお伝えします。つまり、あなたがそれを与える力の中で、操作中に10%だけが失われます。効率を理解できれば、惑星ボールネジの効率が約75%であることを理解できます。つまり、それほど力をかける必要はありません。
ball screw
今、問題が発生します。小さなカートは滑らかですが、1トンの商品を積み込み、重い物体を押すと、この重い物体もフォースソース(モーター)に押し戻されます。あなたは中央に挟まれており、両側から力を持ちます。片側はモーターからの巨大なトルク出力を持ち、もう一方の側は重い物体からの圧力を負担します。この時点で、ポイント接触として、スチールボールが破裂しようとしているため、あなたは大きな痛みを感じています。したがって、ボールネジの寿命は、惑星ローラースクリューの寿命のみです。はい、あなたはそれを正しく聞いた。惑星ローラーネジの寿命は、ボールスクリューの10倍です。この時点まで質問がなければ、おめでとうございます、あなたの理解は本当に良いです。それで、惑星ローラーネジとは何ですか?名前が示すように、惑星は惑星と呼ばれるように、惑星がそれ自体の軸を回転させ、回転させなければなりません。したがって、惑星ローラーネジの操作中に、ネジの間に滑り摩擦はありませんし、点摩擦もありません。ローリングラインの摩擦です。つまり、地面にこすらない、摩耗しない、または摩耗が非常に小さいためです。これは、その長寿命のソースの1つです。第二に、ローラーはもう少し長いです。卵のようなボールネジとは異なり、それらは平らなバーのようなものです。彼らが負荷をかけると、6、8、9、または11のフラットバーがあり、メインネジで巨大な負荷を共有します。地面にこすらないため、その効率も低くはありませんが、ボールスクリューほど高くはありません。ただし、低すぎることもありません。次のポイントは、ボールネジをアクチュエータとして使用できない致命的な核となる理由です。つまり、ボールネジにはセルフロック力がまったくありません。彼らはあまりにも滑らかであるため、自分の体重で押しつぶすことさえできます。対照的に、惑星ローラーネジには特定の「セルフロック力」があり、特定のカウンターフォースを持っていると理解することができますが、完全にセルフロックすることはできません。
それで、利点は何ですか?操作中、重い物体を押しているとき、力の原則が相互になることがわかります。オブジェクトに圧力をかけると、オブジェクトはあなたにカウンターフォースを発揮します。したがって、惑星ローラーネジが負荷をかけている場合、惑星ローラーネジのセルフロック力は、モーターの端に送信することなく負荷の一部を共有し、モーターが失速しないようにします。したがって、モーターは効果的に保護されているか、その電力ピークに達しません。つまり、それほど力をかける必要はありません。モーターが長い間失速すると、過熱して燃え尽きます。では、これはヒューマノイドロボットと何の関係があるのでしょうか?ロボットの脚と腕には、人間の筋肉のように荷重を運ぶために使用される線形アクチュエータジョイントがあります。あなたが立っている場合、あなたの重心はどこにありますか?それが負荷の場所です。あなたの線形アクチュエータは機能し始め、負荷を負担します。この時点で、通常のボールスクリューである場合、モーターはセルフロックではなく、すべての負荷がモーターに戻されるため、多くの電力を消費します。モーターは一生懸命働かなければなりません。負荷が大きくなり、大きくなると、モーターはそれを処理できず、行き詰まります。それは熱くなり始めます。したがって、惑星ローラーネジの重荷特性とセルフロック能力は、モーターがワークロードを減らし、サービス寿命を延ばし、電気を節約するのに役立ちます!それは素晴らしいことではありませんか?ご質問がある場合は、コメントセクションにコメントを残してください。