1.直行程執(zhí)行器減速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

直行程執(zhí)行器是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。而在機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)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?yàn)橹毙谐虉?zhí)行器齒輪傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比為常數(shù)、傳動(dòng)精確、可以做到零側(cè)隙、無回差，而且直行程執(zhí)行器強(qiáng)度大、能承受重載、結(jié)構(gòu)緊湊、摩擦力小及效率高。

2.直行程執(zhí)行器絲桿螺母副的設(shè)計(jì)計(jì)算

為了將齒輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為電動(dòng)直行程執(zhí)行器的直線運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到控制直線動(dòng)作閥門的目的。在本設(shè)計(jì)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(zhí)行器將由齒輪傳給螺母的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成梯形絲桿(執(zhí)行器輸出軸)的直線運(yùn)動(dòng)。由于梯形絲桿螺母副除加工工藝性好外，還有強(qiáng)度高、對中性好等優(yōu)點(diǎn)。而這些優(yōu)點(diǎn)，正是直行程執(zhí)行器所需要的。直行程執(zhí)行器是通過輸出軸做直線運(yùn)動(dòng)去帶動(dòng)閥門上、下運(yùn)行來達(dá)到改變閥門開度控制流體之目的。由于直行程執(zhí)行器閥門控制的特殊性，要求直行程執(zhí)行器輸出軸的絲桿螺母副還必須滿足自鎖條件:即當(dāng)直行程執(zhí)行器的伺服電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，直行程執(zhí)行器輸出軸必須保持在原位(即自鎖)，從而使直行程執(zhí)行器閥門的開度也相應(yīng)地保持在原位。因此，在設(shè)計(jì)電動(dòng)直行程執(zhí)行器輸出軸的絲桿時(shí)，其螺紋升角a不宜過大。由摩擦理論得知，滿足自鎖條件的螺紋升角。

3.直行程執(zhí)行器位置反饋和行程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

位置反饋系統(tǒng)是直行程執(zhí)行器的重要組成部分，如下圖所示，對直行程執(zhí)行器而言，位置反饋系統(tǒng)的功能是將直行程執(zhí)行器的直線行程轉(zhuǎn)換成相應(yīng)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、具有高速跟蹤性能的角位移精密導(dǎo)電塑料電位器做直行程執(zhí)行器位置傳感器具有比較優(yōu)勢。通過行程轉(zhuǎn)換能滿足測量大于100m m直線位移(行程)的需要。