對(duì)于大多數(shù)線性運(yùn)動(dòng)應(yīng)用，傳統(tǒng)的皮帶或絲桿驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)效果很好。然而，當(dāng)需要更長(zhǎng)的線性距離時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)問題。當(dāng)需要長(zhǎng)距離線性運(yùn)動(dòng)時(shí)，齒輪齒條驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)明知的選擇。這些相對(duì)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)使用皮帶輪驅(qū)動(dòng)裝置沿皮帶產(chǎn)生張力，并且可以快速達(dá)到高速。然而，隨著這些系統(tǒng)達(dá)到更長(zhǎng)的行程，可能會(huì)出現(xiàn)皮帶下垂的問題。無法在系統(tǒng)的整個(gè)長(zhǎng)度上保持張力。

      絲桿模組長(zhǎng)度上的這種性能可能會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)或彈跳，從而對(duì)托架產(chǎn)生鞭打效應(yīng)。如果特定尺寸工藝無法處理此問題，則絲桿驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可能是更好的選擇。絲桿驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有固定的機(jī)械元件，可確保始終完全控制滑架并精確停止和定位。安全是絲桿驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。由于皮帶可能斷裂，皮帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的安全性較低。這種故障將是不受控制的，并且在垂直應(yīng)用中，負(fù)載可能會(huì)掉落并損壞機(jī)器甚至人員。絲桿驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不存在這個(gè)問題。即使出現(xiàn)故障，絲桿驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也會(huì)阻止負(fù)載掉落并確保安全。

      從應(yīng)用中絲桿驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的問題是難以達(dá)到更長(zhǎng)的行程長(zhǎng)度。絲桿驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的長(zhǎng)度通?？蛇_(dá) 6 米，使用成對(duì)的軸承座來支撐絲桿并在較高轉(zhuǎn)速下阻止任何攪動(dòng)效應(yīng)。即使在較低的速度下，較長(zhǎng)的螺釘也需要支撐以防止其自身重量引起的彎曲。這種軸承座支撐系統(tǒng)傳統(tǒng)上由用桿或線連接的成對(duì)的軸承座組成。這些對(duì)沿著線性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)一起移動(dòng)。當(dāng)系統(tǒng)需要更長(zhǎng)的行程時(shí)，可以添加更多的軸承座對(duì)，以沿著絲桿的長(zhǎng)度以規(guī)則的間隔支撐絲桿。最多三對(duì)甚至四對(duì)一起工作是可行的，但是超過這個(gè)數(shù)量，連接塊之間的桿或線就會(huì)變得困難。

        較長(zhǎng)的行程

        實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)行程的第一個(gè)挑戰(zhàn)是創(chuàng)建一個(gè)可以為更長(zhǎng)絲桿提供更多支撐點(diǎn)的系統(tǒng)。一種解決方案是取消塊的連接系統(tǒng)，而是使用塊可以相互折疊并在需要時(shí)分離的系統(tǒng)。一旦塊到達(dá)設(shè)定位置，它們就會(huì)留在那里引導(dǎo)和支撐螺釘。在這樣的系統(tǒng)中，可以利用軸承座對(duì)來實(shí)現(xiàn)10、12或者甚至13個(gè)支撐點(diǎn)。這種滾珠絲杠或絲杠的支撐系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)行程，而無需彎曲或甩動(dòng)。為了超過 6 米的長(zhǎng)度，下一個(gè)挑戰(zhàn)是制造更長(zhǎng)的螺絲。然而，由于可用原材料的限制，螺釘通常只能生產(chǎn)最長(zhǎng) 6 米的長(zhǎng)度。那么如何才能實(shí)現(xiàn)10米以上的行程長(zhǎng)度呢？答案在于將兩個(gè)螺釘連接在一起并采用一些精確的制造技術(shù)。

        絲杠和滾珠絲杠是在軋制線上制造的，每個(gè)零件的導(dǎo)程偏差可能略有不同。因此，為了將兩個(gè)零件連接在一起，需要克服導(dǎo)程偏差的差異。為了成功連接兩個(gè)絲桿，必須使用偏差盡可能最小的最高精度滾珠絲桿。滾珠絲杠必須經(jīng)過精確加工，確保熱量不會(huì)進(jìn)入零件并改變直徑或?qū)С處缀涡螤睢＜词剐〉?0.01 或 0.001 毫米的偏差也會(huì)給最終系統(tǒng)帶來問題。加工后，使用絲錐和孔將螺釘結(jié)合在一起，兩條引線之間的偏差最小。最后使用高強(qiáng)度粘合劑將它們固定。 （將螺釘焊接在一起會(huì)再次改變幾何形狀并產(chǎn)生問題。）

       帶有可折疊支撐塊系統(tǒng)和精密制造的螺釘?shù)穆葆旘?qū)動(dòng)系統(tǒng)的長(zhǎng)度可以達(dá)到 10.8 米或更長(zhǎng)。沖程長(zhǎng)度為 2 至 3 米的系統(tǒng)的最大速度約為 4,000 rpm。通常，對(duì)于較長(zhǎng)的系統(tǒng)，必須大幅降低轉(zhuǎn)速以避免攪打。但是，通過額外的支撐，長(zhǎng)達(dá) 10 米的絲桿驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以以 4,000 rpm 的速度運(yùn)行。

        長(zhǎng)度應(yīng)用

        長(zhǎng)行程齒輪齒條模組驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，以提供精確的線性定位。金屬管道和管材的自動(dòng)化焊接系統(tǒng)就是一個(gè)很好的例子。需要在長(zhǎng)行程上精確定位的應(yīng)用中，跨度大、長(zhǎng)距離（30米）得到有效解決。光纜的制造是一種高速、連續(xù)的生產(chǎn)過程，一旦停止生產(chǎn)就會(huì)損害所生產(chǎn)的光纖的質(zhì)量。電纜纏繞在大卷軸上。當(dāng)一個(gè)卷筒已滿時(shí)，必須迅速更換，以盡量減少產(chǎn)品的損失。精度和速度對(duì)于流程效率至關(guān)重要。齒輪齒條模組可以在該應(yīng)用中提供這兩種功能，并且能夠處理卷軸的重負(fù)載。任何需要在垂直平面內(nèi)移動(dòng)重型設(shè)備的應(yīng)用都受益于線性齒輪齒條的剛性和故障安全功能。例如，在飛機(jī)工業(yè)中，高精度攝像機(jī)會(huì)上下移動(dòng)。螺釘安全、精確地承載重物。在此類應(yīng)用中，使用齒輪齒條模組導(dǎo)軌系統(tǒng)來承受動(dòng)態(tài)負(fù)載力矩。

        現(xiàn)有系統(tǒng)的改進(jìn)

        在許多長(zhǎng)距離直線運(yùn)動(dòng)應(yīng)用中，齒輪齒條模組系統(tǒng)有兩個(gè)常見問題：要么系統(tǒng)無法以所需的速度運(yùn)行，要么系統(tǒng)難以維護(hù)，因?yàn)殚_式齒條會(huì)吸引灰塵和碎屑，需要定期清潔。在這樣的系統(tǒng)中，滑架可以配備鉆孔通道并與油嘴連接。這樣就可以從單點(diǎn)進(jìn)行潤(rùn)滑，而無需打開外殼。由于該裝置無需打開，因此少量的灰塵或水可以滲入系統(tǒng)。即使在最惡劣的環(huán)境中，它也能受到保護(hù)。