단일 랙 대 듀얼 랙 디자인

랙 앤 피니언 액추에이터는 선형 힘을 회전 토크로 변환하는 다른 변환 메커니즘에 비해 가장 넓은 토크 및 회전 범위를 제공합니다.이는 높은 기계적 효율성을 가지며 생성할 수 있는 토크는 몇 Nm에서 수천 Nm에 이릅니다.

그러나 랙 앤 피니언 설계의 한 가지 잠재적인 단점은 백래시입니다.백래시는 랙과 피니언 기어가 완전히 정렬되지 않고 각 기어 연결 사이에 작은 간격이 있을 때 발생합니다.이러한 정렬 불량은 액추에이터의 수명 주기 동안 기어 마모를 유발하여 백래시를 증가시킬 수 있습니다.

더블 랙 장치는 피니언의 반대쪽에 있는 한 쌍의 랙을 사용합니다.이는 반력으로 인한 백래시를 제거하고 장치의 출력 토크를 두 배로 늘리며 시스템의 기계적 효율성을 높이는 데 도움이 됩니다.그림 3에 표시된 복동식 액츄에이터에서는 측면에 있는 두 개의 챔버가 가압된 공기로 채워져 피스톤을 중앙으로 밀고 피스톤을 초기 위치로 되돌리기 위해 중앙의 챔버가 차례로 가압됩니다.

기능

랙 앤 피니언 공압식 액츄에이터는 단동식 또는 복동식일 수 있습니다.이러한 액추에이터는 다중 정지 기능을 제공하는 것도 가능합니다.

단동 대 복동

단동식 액추에이터에서는 공기가 피스톤의 한쪽에만 공급되며 피스톤의 한 방향으로만 이동하는 역할을 합니다.피스톤의 반대 방향 이동은 기계식 스프링에 의해 수행됩니다.단동식 액추에이터는 압축 공기를 절약하지만 작업을 한 방향으로만 수행합니다.단동 실린더의 단점은 반대되는 스프링 힘으로 인해 전체 스트로크를 통해 출력 힘이 일관되지 않는다는 것입니다.그림 4는 단동식 이중 랙 공압 회전식 액추에이터를 보여줍니다.

복동식 액추에이터에서는 피스톤 양쪽의 챔버에 공기가 공급됩니다.한쪽의 공기압이 높으면 피스톤이 반대쪽으로 움직일 수 있습니다.복동식 액추에이터는 작업을 양방향으로 수행해야 할 때 사용됩니다.그림 5는 복동식 이중 랙 공압 회전식 액추에이터를 보여줍니다.

복동 실린더의 장점 중 하나는 전체 회전 범위에서 일정한 출력 힘을 제공한다는 것입니다.복동식 실린더의 단점은 양방향으로 이동하기 위해 압축 공기가 필요하고 전원 또는 압력 장애 시 정의된 위치가 부족하다는 점입니다.

다중 포지셔닝

일부 랙 앤 피니언 액추에이터는 포트의 압력을 제어하여 회전 범위 내 여러 위치에서 정지할 수 있습니다.정지 위치는 임의의 순서로 지정될 수 있으므로 액추에이터가 중간 정지 위치를 선택적으로 통과할 수 있습니다.

여행 정지 볼트

이동 정지 볼트는 액추에이터 본체 측면에 있으며(그림 6 참조) 내부에서 피니언 기어의 회전을 제한하여 피스톤의 끝 위치를 조정할 수 있습니다.액추에이터를 설치할 때 두 개의 트래블 스톱 볼트가 트래블 스톱 캡에 닿을 때까지 밀어 넣습니다.상단에 보이는 피니언 슬롯이 액추에이터 본체의 길이와 평행한 위치로 회전할 때까지 왼쪽 이동 정지 볼트를 계속 조입니다.