1.直行程執行器減速系統的設計

直行程執行器是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。而在機電一體化機械系統中，目前使用最多的便是齒輪傳動(dòng)，因此，本技術(shù)方案也優(yōu)先選用了齒輪傳動(dòng)。這不僅因為直行程執行器齒輪傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比為常數、傳動(dòng)精確、可以做到零側隙、無(wú)回差，而且直行程執行器強度大、能承受重載、結構緊湊、摩擦力小及效率高。

2.直行程執行器絲桿螺母副的設計計算

為了將齒輪的旋轉運動(dòng)轉換為電動(dòng)直行程執行器的直線(xiàn)運動(dòng)，從而達到控制直線(xiàn)動(dòng)作閥門(mén)的目的。在本設計中，采用了制造工藝非常成熟且特別適用于動(dòng)力傳動(dòng)的梯形螺紋這種滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)方式。直行程執行器將由齒輪傳給螺母的旋轉運動(dòng)轉變成梯形絲桿(執行器輸出軸)的直線(xiàn)運動(dòng)。由于梯形絲桿螺母副除加工工藝性好外，還有強度高、對中性好等優(yōu)點(diǎn)。而這些優(yōu)點(diǎn)，正是直行程執行器所需要的。直行程執行器是通過(guò)輸出軸做直線(xiàn)運動(dòng)去帶動(dòng)閥門(mén)上、下運行來(lái)達到改變閥門(mén)開(kāi)度控制流體之目的。由于直行程執行器閥門(mén)控制的特殊性，要求直行程執行器輸出軸的絲桿螺母副還必須滿(mǎn)足自鎖條件:即當直行程執行器的伺服電動(dòng)機停止轉動(dòng)時(shí)，直行程執行器輸出軸必須保持在原位(即自鎖)，從而使直行程執行器閥門(mén)的開(kāi)度也相應地保持在原位。因此，在設計電動(dòng)直行程執行器輸出軸的絲桿時(shí)，其螺紋升角a不宜過(guò)大。由摩擦理論得知，滿(mǎn)足自鎖條件的螺紋升角。

3.直行程執行器位置反饋和行程控制系統的設計

位置反饋系統是直行程執行器的重要組成部分，如下圖所示，對直行程執行器而言，位置反饋系統的功能是將直行程執行器的直線(xiàn)行程轉換成相應的電信號，給伺服放大器作為比較和閥位反饋輸出。采用分辨率高、壽命長(cháng)、具有高速跟蹤性能的角位移精密導電塑料電位器做直行程執行器位置傳感器具有比較優(yōu)勢。通過(guò)行程轉換能滿(mǎn)足測量大于100m m直線(xiàn)位移(行程)的需要。