产品概述
工程信息
丝杠
滚珠和滚柱丝杠是构建电动执行器的关键部件。它们将电机的旋转运动转换为线性运动。其效率及负载和加速能力对电动执行器的性能有非常大的
影响。
Emerson 制造的 AVENTICS 电动执行器采用精密螺杆解决方案，可在效率、精度、耐用性和价值方面满足最苛刻的应用要求。所有丝杠均由可承受
高载荷的材料制成，并经过特定的热处理。
丝杠 精密滚珠丝杠 滚柱丝杠
简介
这些丝杠通过直接滑动摩擦将扭矩转换为线
性运动。
典型组件由钢制丝杠和工程塑料螺母组成。
一些电动执行器配备了摩擦系数相对较高的
丝杠，因而非常适用于自锁应用。
丝杠执行器可承受大静力、过度振动、同时
运行平稳，安静。是具有成本效益的解决方案。
滚珠丝杠组件提供高性能解决方案，适用于
以高负载、精密驱动、耐用性和高品质为前
提条件的各种应用。
标准导程精度为 G9（依据 ISO 286-
2:1988）。对于公称直径从 20 mm 起的丝杠
轴，生产时满足 G7 导程精度要求。根据要求，
Emerson 可实现 G5 导程精度的滚珠丝杠（依
据 ISO 3408-3:2006），专为定位丝杠而定义，
可匹配 G5 磨削滚珠丝杠的导程精度。
样本
选择一个SPRA系列电动执行器，请单击此处或者扫描二维码获得样本。
OK
滚柱丝杠的性能水平远远超出滚珠丝杠的能
力。行星式滚柱丝杠非常适用于重载、高负荷、
高转速、高线性速度、高加速度和高刚性，并
适合在恶劣环境中运行。
对于非常高精度的应用，具有极细螺纹导程的
循环滚柱丝杠可实现高定位精度、可重复性和
出色的刚性。
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1
产品概述
简介
工程信息
AVENTICS MotionFinder 是一款免费的在线执行器和附件选择工具。此计算工具将根据应用数据给出选伺服电动执
行器系统的相关组件（电机, 线性执行器和附件）的建议。此程序根据用户的要求和运行条件，将其转化为性能参
数要求。
用户可输入有关运动周期的主要信息，将运动的每个步骤进行描述。 包含运动信息，重量，惯量等。在此基础
上，该程序将提供简单的图表，显示随着时间的推移所需的位置、速度和加速度。
由此，该程序会给出一系列可能的方案选项，用户可根据性能和使用寿命方面的需求进行参考、选择 对于每种解
决方案，图表都会相应更新以显示要求与选择的实际性能。
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2
工程信息
简化计算过程
计算
通过遵循所述流程（图 1），用 户 可 选 择 满 足 应 用 需 求 的 合 适
线性单元和电机。下面几页分别对这些步骤进行了说明，并介
绍了要使用的相关计算公式和实例。应用中要考虑的主要因
素包括作用于执行器的等效动态轴向负载、要达到的行程距
离以及工作周期内的所需速度。
图 1
计算应用 Fm 的等
效轴向动态负载
计算执行器的使用
寿命距离L
10di st
根据这些值，用户可依据扭矩和转速定义合适的执行器大小
和所需电机性能。最后，可定义所需电机适配器类型，以匹配
可能的尺寸约束，或者获取电机和线性单元之间的减速比。
如 需 进 一 步 帮 助 ，请 联 系 Emerson 以获得完整的技术支持。
在使用寿命图上绘制点L
Fm从最小的线性单元尺寸开始
该点位于曲线下吗？
选择齿轮箱和电机
10di st
;
基于下一个更大尺寸的线
性单元，并重复执行该步骤
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3
负载
行程
负载
行程
一般计算公式
计算
工程信息
如何计算应用的等效动态轴向负载F
m
在大多数应用中，负载的大小会随行进距离而波动。线性单
元的使用寿命取决于作用在其上的负载。为简化计算，我们
计算了整个运动周期内的等效动态轴向负载 Fm，该负载对
线性装置使用寿命的影响与实际波动负载相同。
3
3
F
x s1 + F
Fm= = 570 N
1
F
1
S
1
F
S
2
2
3
x s2 + F
2
s
+ s2 + s
1
3
3
3
F
3
S
3
x s3 + ...
计算等效轴向动负载的示例
F1 = 700 N, s1 = 200 mm
F2 = 500 N, s2 = 0 mm
F3 = 300 N, s3 = 200 mm
3
Fm= = 570 N
7003 x 200 + 5003 x 0 + 3003 x 200
200 + 0 + 200
或者:
300 + 1 400
Fm=
3
= 566 N
或者:
F
+ 2F
min
Fm=
其中：
F
min
Fm: 等 效 动 态 轴 向 负 载 ，以 N 计
F1, F2… Fn: 施加在一段行进距离 sn 的负载
S1, S2… Sn: 施加负载 Fn 的行进距离
max
3
F
max
4
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2 200
2 000
1 800
1 600
1 400
1 200
1 000
Fm [N]
工程信息
一般计算公式
计算
如何计算使用寿命距离L
使用寿命距离 L
定义为足够大的一组明显相同的执行器
10di st
10dist
中的90% 可 预 期 达 到 或 超 过 的 寿 命（ 单 位 为 km）。
x 3,6
S
=
= s
cycle ncycles
cycle tL
t
cycle
L
10di st
L
10dist
其中：
L
: 使用寿命距离，单位为 km
10di st
S
: 以 m 为单位的每个运动周期行进的距离
cycle
（两个方向）
t
: 每 运 动 周 期 的 时 间 ，单 位 为 s
cycle
（从一个运动周期到下一个运动周期）
tL: 所 需 使 用 寿 命 ，单 位 为 小 时
n
: 周 期 数（ 以 1000 计）
cycles
线性单元的选择
等效动态轴向负载 Fm = 570 N
使用寿命距离 L
800
600
400
200
0
0 2 000 4 000 6 000 8 000 10 000
= 1987 km
10di st
工作点在SPRA- BN-040
Operating point below
曲线 之下
the CASM-40-BN curve
预期使用寿命L
Expected service life
L
10dist
10dis t
使用寿命
Lifetime [km]
选择线性单元的示例
每个运动周期行进的总距离: s
每个运动周期的总时间: t
cycle
所需使用寿命:
tL = 5 年 × 230 天/年 × 24 小时/天 = 27600 小时
n
= 3 周期/分钟 × 60 分钟 × 24 小时 × 230 天 × 5 年 /
cycles
1000 = 4968 k
L
= = 1 987 km
10dist
L
= 0,4 × 4968 = 1987 km
10di st
cycles
0,4 x 27 000 x 3,6
20
cycle
= 20 s
= 0,4 m
CASM–40–BN CASM–40–BS
SPRA-BN-040
SPRA-BS-040
工作点在 SPRA-BN-040 曲线之下。此为符合要求的最小线
性 单 元 。预 期 使 用 寿 命 将 近 6500 km。
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5
负载
时间
电机选择
计算
工程信息
如何计算电机的热负载F
th
要计算平均电机扭矩，我们首先需要计算电机运行时间内的热
负载Fth。请注意，在暂停期间使用电机制动器会降低电机所需
的功率。
2
Fth=
F
1
2
x t1 + F
2
x t2 + F
2
t
+ t2 + t
1
2
3
3
x t3
Fth: 应用的等效热负载
F1 ,F2… Fn: 一段时间内施加的负载, 单位N
（完整运动周期时间t
的百分比)
cycle
t1 ,t2… tn: 施加负载 Fn 的时间, 单位S
F
1
F
2
F
max
F
m
示例
F1 = 700 N, t1 = 2 s
F2 = 500 N, t2 = 15 s (无 行 进 距 离 ，但 可 使 500 N 负载保 持就位)
F3 = 300 N, t3 = 3 s
当刹车功能为启用时
2
Fth= = 500 N
如果在 t2 期间接合锁紧装置以保持负载
(对于电机，F2 = 0 )
Fth= = 250 N
7002 x 2 + 5002 x 15 + 3002 x 3
1 + 15 + 3
2
7002 x 2 + (02 x 15) + 3002 x 3
1 + 15 + 3
F
3
t
1
t
2
t
3
6
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工程信息
如何选择电机
电机选择
计算
如果使用所选电机，则必须将线性单元的力特性转换为电机
的电机扭矩规格。需要计算电机所需的最小连续扭矩和最大
扭矩。这通常需要考虑螺杆导程和摩擦系数相关。还通过使
用线性单元最大输入扭矩进行简化计算，从而获得最大力。
计算电机所需的连续扭矩
M
MAc=
其中：
MAc: 电 机 的 所 需 连 续 扭 矩 ，单 位 为 Nm
M
Fth: 应用的等效热负载，单位为 N
F
max
示例（如果使用刹车功能时）
MAc= = 0,59 Nm
max Fth
F
max
: 线性单元的最大输入扭矩，单位为 Nm
max
: 线性单元的最大动态轴向力，单位为 N
3,64 x 250
1550
其中：
M
: 电 机 所 需 的 最 大 扭 矩 ，单 位 为 Nm
Amax
T
: 线性单元的最大输入扭矩，单位为 Nm
Umax
F
: 应用的最大动态轴向负载，单位为 N
Amax
F
: 线性单元的最大轴向负载，单位为 N
Umax
M
Amax
3,64 x 700
=
1550
= 1,64 Nm
在 我 们 的 示 例 中 ，电 机 的 连 续 扭 矩 应 高 于 0,59 Nm（如果刹
车 功 能 ），而 最 大 扭 矩 必 须 超 过 1,64 Nm 才能移动 700 N 的
负载。
此计算适用于直列式适配器和带皮带的并联式适配器，其中
齿轮比等于 1，效 率 接 近 10 0%
转速与线性速度直接相关。将线性速度除以丝杠导程即可得
到转速。扭矩和力的关系是一个常数因子：要得到扭矩，需
进 行 以 下 计 算 ：力 * M
max
/ F
max
请注意
电机的动态扭矩可能随速度而变化。请确保您的电机能
够达到您的应用所需的速度、加速度和最大扭矩。
计算电机所需的最大扭矩
T
Amax
=
Umax FAmax
F
Umax
M
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7
计算示例
计算
通过SPRA电动执行器的实现液体剂量控制
技术要求
行程： s = 100 mm
安装位 置： 水平
推力： F1 = 250 N
拉力： F2 = 50 N
周期： 每分钟 90 循环
工作时间： 16 小时每天
使用寿命： 2 年（ 520 天）
工程信息
液体
执行器
出口
抽吸
阀
入口
出口
阀
泵头
活塞密封
推挤
执行器将活塞拉出
执行器将活塞推入
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负载
行程
Fm [N]
工程信息
线性单元的选择
Calculation Examples
Calculation
计算应用的等效动态轴向负载F
3
3
3
Fm=
F
s1 + F
1
2
s
+ s2 + s3
1
s2 + F
3
s3 + ...
3
m
其中：
F
1
F
2
F
3
S
1
S
2
S
3
Fm = 等 效 动 态 轴 向 负 载 ，单 位 为 N
F1, F2… Fn = 施加在一段行进距离sn的负载
s1, s2… sn = 施加负载 Fn 的行进距离
3
Fm= = 199 N
计算使用寿命距离L
L
10di st
2503 x 100 + 503 x 100
100 + 100
= s
cycles
× n
cycles
10di st
线性单元的选择
等效动态轴向负载Fm = 199 N
使用寿命距离L
700
600
500
400
300
200
100
0
0 2 000 4 000 6 000 8 000 10 000
SPRA-BN- 032 SPRA-BS- 032
CASM–32–BN CASM–32–BS
工作点在 虚 线之下。SPRA-BN-032 是该应用中满足要求的
最小线性达单元。
所选线性装 置：SPRA-BN-032，行 程 为 100 mm。预 期 使 用
寿命> 10000 km
= 8985,6 km
10di st
Operating point
工作点199N/89 85km
199 N/8985 km
Lifetime [km]
使用寿命
其中：
L
= 使用寿命距离，单位为 km
10di st
S
= 以 m 为单位的每个运动周期行进的距离
cycle
（两个方向）
n
= 周 期 数（ 以 1000 周期计）
cycles
每个运 动周期 行 进的距离：
s
= 伸 100 mm + 缩 100 mm = 0,2 m
cycle
周期数n
44928 k
L
= 0,2 × 44928 = 8 985,6 km
10di st
= 90 循环/分钟 × 60 分钟 × 16 小时 × 520 天 =
cycles
cycles
速度检查
要在 0,667 秒（ 每 分 钟 90 个 周 期 ）内 移 动 200 mm，我 们
至少需要 200 mm/0,667 s = 300 mm/s 的速度。
SPRA-BN-032 可实现 500 mm/s 的速度。
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负载
时间
计算示例
计算
电机选择
工程信息
计算电机的热负载F
2
2
F
t1 + F
Fth=
1
F
1
t
1
2
t2 + F
2
t
+ t2 + t3
1
F
2
t
2
th
2
t3 + ...
3
F
max
F
m
F
3
t
3
其中：
Fth: 应用的等效热负载
F1 ,F2… Fn: 一段时间内施加的负载, 单位N
（完整运动周期时间 t
t1 ,t2… tn: 施加负载Fn的时间, 单位S
的百分比)
cycle
2
Fth= = 180 N
2502 x 0,333 + 502 x 0,333
0,333 + 0,333
如果我们以最大速度移动并在暂停期间采用刹车功能会如何？
最大速度为 500 mm/s。我 们 可 以 在 0.2 秒内实现 100 mm 行程
（ 不 考 虑 加 速 和 减 速 ）。
2
Fth= = 140 N
2502 x 0,2 + 502 x 0,2 + 0² x 0,267
0,2 + 0,2 + 0,267
在某些情况下，如果我们使用刹车锁紧功能，则可以使用更小（
更 便 宜 ）的 电 机 。
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工程信息
为实现机电执行器的所有优势，当重
新设计系统时，需要采用与常规方法
不同的方式。气动、液压和电动执行
器 具 有 独 特 的 功 能 ，因 此 进 行 替 换 时
需要换种思路。
事实上，了解不同的机械和电气规格
以及所需预算至关重要，因为应用的
更 换 始 终 有 多 种 方 法 。这 需 要 占 用 更
多的时间来进行分析和研究，但这是
做出有效产品选择的唯一方法，最终
可节省大量成本。设计人员在用电动
执行器替换液压缸时可能会犯一些
常 见 错 误 ，这 可 能 会 导 致 系 统 过 大 。
为避免出现这种问题，考虑以下几点
至关重 要：
定义真实的负载需求
在许多应用中，实际工作负载和相关
所需推拉力是未知的，因为流体动力
(液压与气动）特点，提高压力或者选
择更大缸径的执行器容易造成系统
安 全 系 数 过 大 。这 会 导 致 电 动 执 行 器
计算时，执行器丝杆和电机的尺寸过
大 ，从 而 显 著 增 加 成 本 。相 反 ，通 过
计 算 应 用 中 的 实 际 力 ，可 以 选 择 优 化
的解决方案，从而以合适的价格实现
所需性能。
气/液执行器更换建议
计算
评估运行中的占空比
虽然占空比对流体动力系统的影响很
小，但在执行器中，它可以确定所需技
术类型，从而确定相关系统的复杂性
和成本。如果应用是间歇性的（例如
运行 1 分钟 –静止 4 分钟），则可以使
用比同等滚珠丝杠便宜得多的丝杠来
提供所需功率。
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气/液执行器更换建议
计算
工程信息
分析机械布局
与电动执行器相比，液压装置可基于
较小的体积提供更高的功率。在杠杆
式连接（例如剪式机构）的情况下，在
非常短的行程内施加较高力的不利情
况 是 很 常 见 的 。通 过 略 微 修 改 机 械 布
局，可能实现更有利的杠杆作用，从而
将负载分散到更长的行程，这需要较
少的峰值输出功率以及较小的执行
器。
定义所需运动精度
根 据 应 用 的 不 同 ，可 能 需 要 执 行 从 一
个位置到另一个位置的简单运动，或
者对多个位置的速度和加速度进行精
细控制。借助机电执行器，简单的直
流和异步交流电机可以在 ON/OFF 控
制模式下执行基本运动，而借助伺服
电机，可使用运动控制器可在工作时
实现完全控制。此外，根据所需定位
精度，可选择具有轴向间隙的简单梯
形丝杠或循环预装载滚柱丝杠，以获
得最佳定位精度和可重复性，可精确
到微米。成本和控制复杂性呈线性上
升，因而可根据实际应用需求进行直
接选择。
Emerson 在为不同类型的行业和应用
确定机电解决方案的尺寸方面拥有丰
富的专业知识。专业应用工程师团队
可在明确合适的解决方案，并根据理
论计算和现场专业知识给出最佳选择
的相关建议方面，为客户提供支持。
访问 Emerson.com/AVENTICS 即
可轻松选择执行器并确定其尺寸，
同时也能与我们的专家取得联系。
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工程信息
绝对运动
(Absolute movement)
加速度
(Acceleration)
精度
(Accuracy)
执行器
(Actuator)
环境温度
(Ambient temperature)
角接触滚珠轴承
(Angular contact ball bearing)
阳极氧化
(Anodized)
轴向负载
(Axial load)
间隙
(Ba cklas h)
滚珠轴承
(Ball bearing)
滚珠丝杠
(Ball screw)
轴承
(Bear ing)
无刷直流电机
(Brushless DC motor)
衬套
(Bushing)
配 置 器（ 产 品 ）
(Configurator (product))
连续扭矩
(Continuous torque)
电流
(Current)
周期
(Cycl e)
周期时间
(Cycle time)
气缸
(Cylinder)
术语表和符号说明
术语表
A
从固定的绝对零位参考的移动。
速度变化是时间的函数，会从较低速度达到较高速度。
定义预期位置和实际位置之间差异的绝对测量值。
执行器是负责移动或控制机构或系统的设备，也称为气缸、电动缸或线 性执行器。
执行器或其他设备周围的冷却介质（通常是空气）的温度。
角接触滚珠轴承的内环和外环都有滚道，滚道沿轴承轴线方向进行相对位移。这意味着其经过专门设计，可承受组合负载，即
同时作用的径向和轴向负载。
铝的保护处理，包括在化学浴中对金属进行电解作用，以形成表面非常光滑的氧化铝保护膜。
力沿执行器（轴承）轴在任意方向上发挥作用的负载。
B
也称为轴向间隙，是当执行器主体附件固定且输入轴不旋转时，推管在改变力方向的条件下可移动的距离。
其计算方法如下：将运动链的不同部件的间隙相加，这些部件包括丝杠、轴承和防旋转装置（针对线性装置），再加上联轴器
和齿轮箱（针对整个执行器）。该值适用于新执行器。
一种支撑设备，允许两个表面之间以滚珠作为滚动元件进行平稳的低摩擦运动。
一种使用滚珠螺母的丝杠组件，其包含一个或多个循环钢珠回路，可在螺母和丝杠之间滚动。
一种支撑设备，允许两个表面之间进行平稳的低摩擦运动。
同步电机类型，由直流电源通过逆变器供电，逆变器可产生交流信号来驱动电机。
插入机器部件中以减小运动部件之间摩擦的圆柱形衬套。
C
使用配置字符串从现有组件和选项列表中构建特定执行器的软件名称。
电机能够不受时间限制地持续提供的扭矩。
电荷流经导体的电流。
执行器从起始位置到中间位置再回到起始位置的完整运动
一个完整运动周期的时间（从一个周期开始到下一个周期开始）
一种产生线性力以实现往复线性运动的机械设备。有以下三种常见类型：气动式、液压式和机电式（或电动式）。前两种类型
使用压缩介质（气体或液体）的动力，而最后一种使用机械设备（螺杆）将电机的旋转输入运动转换为线性运动。
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术语表和符号说明
术语表
减速
(Deceleration)
占空比
(Duty cycle)
动态负载额定值
(Dynamic load rating)
效率
(Efficiency)
电动执行器
(Electric actuator)
机电气缸
(Electromechanical cylinder)
电极
(Electrode)
等效动态轴向负载
(Equivalent dynamic axial load)
脚部固定装置
(Foot m ount)
力
(Fo rce)
摩擦
(Fri cti on)
传动比
(Gear ratio)
霍尔效应传感器
(Hall ef fect senso r)
保持力
(Holding force)
湿 度（ 相 对 ）
(Humidity (relative))
惯性
(Inertia)
键槽
(Key way)
丝杠轴距
(Lead)
丝杠
(Lead screw)
使用寿命
(Lifetime)
限位开关
(Limit switch)
线性速度
(Linear speed)
最大线性速度
(Max. li near speed)
负载
(Load)
工程信息
D
速度变化是时间的函数，会从较高速度降至较低速度。
在给定的运行周期内（在正常环境工作条件下考虑）电机开启时间与总周期时间的比率。
用于计算丝杠驱动装 置使 用寿命的常数。动态负载额 定值代 表如下负载：在此类负载下，对于足够多的相同丝杠驱动装置，有
90% 可达到一百万转使 用寿命。
E
输出功率与输入功率之比。
将旋转运动（从电机）转换为线性运动的独立系统。
将旋转运动（从电机）转换为线性运动的独立系统。
电阻焊枪的一部分，有助于将高压电流路径连到被焊接的部件。
在整个运动周期内具有恒定幅值的负载，其对线性单元使用寿命的影响与实际波动负载相同。
F
安装法兰，连接到气缸的前端和端部，从而以平行于平面的方式安装气缸。
一个物体对另一个物体的作用，旨在更改该物体的运动状态。通常用幅值、方向和应用点来进行说明。
直接接触的两个表面的运动阻力。
G
此值涉及齿轮机构中运动、线性和旋转速度、力和扭矩的传送与转换。传动比（也称为减速比）是输入和输出变量之间的比
值，例如，输入速度与输出速度之比。
H
控制直流电源的磁控晶体管开关。此类传感器没有移动部件，理论上触点寿命是无限的。
在不引起任何线性运动的情况下可施加到停止的执行器上的最大外力。
通常由施加在电机上的机电刹车装置的保持扭矩给出。
表示空气中水蒸气含量的比率。通常以百分比的形式表示。在任何温度下，此值都是空气中的水蒸气含量除以饱和状态下的水
蒸气含量所得的值。
I
物体抵抗运动变化的属性。与物体的质量和形状有关。物体的质量越大，其惯性就越大，加速和减速所需的力也越大。
K
在轴的长度 上轴向定位的细槽，键可沿该槽进行定位。
L
说明螺母在丝杠或螺母旋转一整圈时基于螺杆移动的轴向距离。
使用螺纹设计（例如梯形螺纹）的丝杆，在丝杆和螺母之间采用滑动面。
足量相同的执行器样本中 90% 可 预 期 达 到 或 超 过 的 使 用 寿 命（ 单 位 为 km）。
由机器或设备的某些运动部分启动以改变与其相关的电路的开关。
线性速度表示为位置变化，是时间的函数。
在不损坏机械系统的情况下，一个线性装置或一个气缸可达到的最大线性速度。限制因素可能是滚珠或滚子的再循环系统，
或使用丝杠时的散热情况，或者其他因素。如果气缸的电机可转得更快，则需要对其进行限制。
物质(质量或重量)作用在活塞杆轴向上的运动。
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工程信息
质量
(Ma ss)
力矩
(Mome nt)
运动轨迹
(Motion profile)
电机
(Moto r)
O 型圈
(O- ring)
过热
(Overheating)
峰值力
(Pe ak for ce)
峰值扭矩
(Peak torque)
PLC
(可编程逻辑控制器)
(programmable logic
controller)
定位精度
(Positioning accuracy)
功率
(Power)
接近传感器
(Proximity sensor)
径向负载
(Radial load)
重复精度
(Repeatability)
解析编码器
(Resolver)
RMS 均方根是均方值的平方根。
活塞杆式气缸
(Rod cylinder)
滚柱丝杠
(Roller screw)
丝杠组件
(Screw assembly)
使用寿命
(Service life)
伺服电机
(Servomotor)
直齿轮
(Spur gear)
静态轴向力
(Static a xial force)
刚度
(Stiffness)
行程长度
(Stroke length)
物体所含的物质量。
施加到线性轴的旋转力，通常会造成偏转和滚转。
一种根据时间、位置和速度说明移动操作的方法。通常，速度被表征为时间或距离的函数，典型的会具有三角形或体型的轮
廓。
将电能转换为机械能的设备。
具有圆形横截面的合成橡胶圈，作为密封件使用。
系统中的热量主要消散到周围的空气中。各种形式的通风都可以加速消散。如果消散水平低于发热水平，则会出现过热现
象。
峰值力是执行器可以在短时间内推动或拉动的最大力（峰值），而不会
受到机械损坏或发生过热。
峰值力是电机可在短时间内针对拉力提供的最大扭矩（峰值），而不会
受到机械损坏或发生过热。
一种工业数字计算机，用于通过持续监控模拟和数字输入并根据客户程序做出决策来控制机器和过程。
实际位置和目标位置之间的最大偏差，如 VDI/DGQ 3441 规范中所定义。
在特定时间内完成的工作量。
一种用于感测执行器或应用程序位置的设备。接近传感器向可编程 逻辑控制器等设备提供拉信号或灌信号。
力垂直于执行器轴作用的负载。
定位系统在运行过程中返回到精确位置的能力（从相同的方向以相同的负载和速度）。
一种由定子和转子组成的反馈 设备，可为驱动器提 供位 置和速 度信息以便进行电机换向。
使用连接在其活塞上的杆来传递力的气缸。
一种使用滚柱螺母的丝杠组件， 包含一系列围绕自身轴线和丝杠旋 转的行星齿轮机构。
将旋转运动转换为线性运动的设备。
标称寿命的表示如下：转数（或恒定转速下的运行小时数），在足够多的相同丝杠驱动单元的测试过程中。90%的测试样本将
达到或超过此数值时，而不会出现明显的材料疲劳的迹象，
在闭环系统中使用的电机，其中反馈用于控制电机速度、位置或扭矩。
具有平行于轴的径向齿的齿轮或传动系统。
仅当线性装置不移动时，才能施加在线性装置上的最大轴向力。
物体的刚度，表示其抵抗外力导致变形的能力。
气缸的活塞杆可以伸出或缩回的直线距离。
术语表和符号说明
术语表
M
O
P
R
S
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术语表和符号说明
术语表
热负载
(Thermal load)
扭矩
(To rqu e)
单 位（ 公 制 ）
(Units (metric))
电压
(Vol t)
功率
(Wat t)
重量
(Weight)
工程信息
T
热负载说明了执行器可在不过热的情况下永久移动的力。热负载通过一个公式计算得出，该公式与在完整运动周期的不同时
间阶段变化的负载条件有关。
产生旋转运动的角向力的量度。
U
基于千克和米的十进制重量和度量系统。
V
两点之间的电势差。
W
功率单位或工作速率。电流为 1 安培的 1 欧姆电阻消耗的功率为 1 瓦。
作用在物体上的重力。由物体的质量乘以重力加速度来确定。
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工程信息
m/s
%
mm
%
%
N
N
N
kN
N
N
N
N
N
N
2
2
a m/s
a
max
C kN
D %
D
unit
d
screw
η
η
lu
F N
F
Amax
F
c
F
c0
F
cont
F
Hold
F
m
F
max
F
ma xL10
F
max0
F
p
F
p0
F
peak
加速度
(Acceleration)
最大加速度
(Max. acceleration)
动态承载能力
(Dynamic load capacity)
执行器的占空比
(Dut y cycle of the c ylinder)
线性单元的占空比
(Dut y cycle of the li near unit)
丝杠直径
(Screw diameter)
效率
(Efficiency)
线性单元的效率
(Eff iciency of t he linear unit)
力（ 执 行 器 ）或 负 载（
应用）
(Force (cylinder) or load
(application))
应用的最大动态轴向
负载
(Maximum dynamic axial load
of the application)
最大速度下的持续力
(Contin uous force at ma x
speed)
零速下的持续力
(Contin uous force at ze ro
speed)
持续力曲线
(Continuous force curve)
刹车装置的保持力
(Holdi ng force of the b rake)
等效动态轴向负载
(Equivalent dynamic axial
load)
最大动态轴向力
(Maximum dynamic axial
for ce)
最大动态轴向力
(Maximum dynamic axial
for ce)
最大静态轴向力
(Max. s tatic axia l force)
峰值力
(Pe ak for ce)
零速时峰值力
速度
(Peak for ce at zero spee d)
峰值力曲线
(Peak for ce curve)
术语表和符号说明
符号说明
A
速度变化是时间的函数，会从较低速度达到较高速度。
允许的最大速度变化，是时间的函数，从较低速度到达较高速度。超过该值会导致损坏。
C
用于计算滚 珠丝杠或滚柱 丝杠使 用寿命的常数。动态负载额 定值代 表如下负载：在此类负载下，对于足够多
的 相 同 丝 杠 ，有 90% 可达 到一百万转使 用寿命。
D
在给定的工作周期内，满载有效时间与总周期时间之比。
在给定的工作周期内，有效时间与总周期时间之比。
说明丝杠轴的外径。
E
输出功率与输入功率之比。
线性单元的输出功率与输入功率之比。
F
一个物体对另一个物体的作用，旨在更改该物体的运动状态。通常用幅值、方向和应用点来进行说明。
力与执行器的性能有关，而负载与轴向上作用于活塞杆的应 用的质 量或重量有关。
满足应用规范所需的最大轴向推拉负载。
最大速度下的持续力说明了气缸可在允许的最大线性速度下永久移动而不会过热的力。
零速下的持续力说明了气缸在不过热且不使用刹车的情况下可永久保持的力。
表示执行器可在允许的最大线性速度下永久移动而不会过热的持续力的曲线。
说明在电机禁用的条件下接合的锁紧装置（可选电机刹车装置）可保持的最大轴向负载。该值不得超过气缸
的最大轴向力。
在整个运动周期内具有恒定幅值的负载，其对线性单元使用寿命的影响与实际波动负载相同。
最大动态轴向力说明了电动执行器在不损坏部件的情况下在运动过程中可提供的最大力。需要考虑质量的
加速/减速。
可用于应用理论使用寿命计算的最大动态轴向力 (L10 )。
仅当线性装置不移动时，才能施加在线性装置上的最大轴向力。
峰值力说明了气缸可在短时间内推动或拉动而不会被机械破坏或发生过热的最大力。峰值的长度取决于峰
值开始时系统的温度。
零速时峰值力是气缸在不使刹车用锁紧装置的情况下可在短时间内保持的最大力。
表示以下内容的曲线：执行器可在短时间内推动或拉动而不会被机械破坏或发生过热的持续力。峰值的长度
取决于峰 值开始时系统的温度。
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术语表和符号说明
符号说明
i #
I A
I
peak
IP
J
J
brake
J
lu
L
10 dis t
m kg
∆
m
m
arot0
防旋转设
备的重量
m
lu
M Nm
M
Ac
M
Amax
M
max
齿轮减速比
(Gear reduction)
额定电流
(Nominal current)
峰值电流
A
(Peak current)
防护等级
(Degree of protection)
–4
10
惯性
2
(Inertia)
kgm
–4
10
锁紧刹车装置的惯性
2
(Iner tia of the brake)
kgm
–4
10
线性单元的惯性
2
(Iner tia of the linea r unit)
kgm
使用寿命--距离
km
(Lifetime distance)
重量
(Weight)
重量差
kg
(Weight difference)
防旋转装置的重量
kg
(Weigh t of the antirot ation
dev ice)
刹车锁紧装置的重量
kg
(Weigh t of the brake)
线性装置的重量
kg
(Weigh t of the linear un it)
扭矩
(To rqu e)
所需连续扭矩
Nm
(Required continuous torque)
电机所需的最大扭矩
Nm
(Required maximum
torqu e of the motor)
最大扭矩
Nm
(Maximum torque)
工程信息
I
说明了齿轮输入转数除以齿轮输出转数的系数。齿轮减速比等于2，意味着与齿轮的输入（电机侧）相比，齿轮
的输出（线性单元侧）以其一半的速度旋转。借助齿轮减速功能，可使用扭矩较小的较小电机来产生更大的力，
但速度较低。
电机的额定电流消耗。
电机在短时间内的最大电流消耗。
国际保护（也称为进入保护）。采用两位数字说明产品的保护级别。第一个数字说明防尘保护等级，第二个数
字说明防水保护等级。该值越高，保护性能越好。
J
物体抵抗运动变化的属性。与物体的质量和形状有关。物体的质量越大，其惯性就越大，加速和减速所需的力
也越大。
由于电动执行器提供有不同的长度版本，通常为提供0行程的惯性值，以 及单位长度的惯性值 ∆J（针对每个
100 mm的 额 外 行 程 ）。
物体抵抗运动变化的属性。与物体的质量和形状有关。物体的质量越大，其惯性就越大，加速和减速所需的力
也越大。由于锁紧刹车装置通常是可选件，因此必须将该值添加到电动执行器的惯性中。
物体抵抗运动变化的属性。与物体的质量和形状有关。
物体的质量越大，其惯性就越大，加速和减速所需的力也越大。由于线性单元提供有不同的长度版本，通常为
提供0行程的惯性值，以及单位长度的惯性值 ∆J（针对每个100 mm的 额 外 行 程 ）。
L
足量相同的执行器样本中 90% 可 预 期 达 到 或 超 过 的 使 用 寿 命（ 单 位 为 km）。
M
作用在物体上的重力。由物体的质量乘以重力加速度来确定。
由于电动执行器提供有不同的长度版本，通常为提供0行程的重量，以及单位长度的重量值 ∆m（针对每个
100 mm的 额 外 行 程 ）。
可选的防旋转装置的重量必须加到气缸的重量上。
可选的刹车锁紧装置的重量必须加到气缸的重量上。
由于线性单元提供有不同的长度版本，通常为提供0行程的重量，以及单位长度的重量值 ∆m（针对每个
100 mm的 额 外 行 程 ）。
施加到线性轴以产生旋转运动的角向力的量度。
电机必须在不过热的情况下提供的连续角向力（扭矩）的量度。
气缸能够推动或拉动应用的最大负载所需的电机的最大角向力（扭矩）。
最大扭矩即为扭矩的上限。超出该值会导致相关部件损坏。
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工程信息
n
cycles
n
max
P W
p
screw
R Ω
s mm
s
0
s
backlash
s
cycle
s
max
t s
t
cycle
t
L
T Nm
T
ambient
U V
v mm/s
v
max
循环周期
#
(Numbe r of cycles)
最大转速
1/min
(Max. r otational sp eed)
额定功率
(Nominal power)
丝杠
mm
(Screw lead)
电阻
(Resistance)
行程
(Str oke)
内部行程
mm
(Internal over stroke)
间隙
mm
(Ba cklas h)
周期运动距离
m
(Distance travelled per
motion cycle)
最大行程
mm
(Maximum stroke)
时间
(T ime)
周期时间
s
(Cycle time)
所需使用寿命，单位为
h
小时
(Required lifetime in hours)
扭矩
(To rqu e)
环境温度
°
C
(Ambient temperature)
额定电压
(Nominal voltage)
线性速度
(Linear speed)
最大线性速度
mm/s
(Max. li near speed)
术语表和符号说明
符号说明
N
在应用的预期寿命期间，气缸在无损坏的条件下所须具备的运动周期数。
说明轴的最大允许完整 旋转次数。超 过该值会导致损坏。
P
电机的额定功率，由额定电压和额定电流相乘得出。
说明螺母在丝杠或螺母旋转一整圈时基于螺杆移动的轴向距离。
R
电荷流 过导体的阻力。
S
气缸的活塞杆可以伸出或缩回的直线距离。
不属于气缸规定行程长度的附加行程。用于防止丝杠螺母在整个指定行程内移动时接触机械末端挡块。
气缸活塞杆在不转动丝杆的情况下所具备的轴向间隙。其相当于气缸内部部件的机械轴向间隙。
一个完整运动周期中活塞杆的运动距离，从一个起点到下一个起点（两个方向）。
最大行程说明了气缸可伸出或缩回的机械限制。限制因素包括侧面载荷（屈曲）、速度（内部螺钉的摆动）、制
造过程中的限制等。
T
特 定 运 动 所 需 的 时 间（ 单 位 为 秒 ）。
一个完整运动周期的时间（从一个周期开始到下一个周期开始）。
在应用的预期寿命期间，气缸在不损坏的情况下为应 用提供服务所需的使 用寿 命（单位为小时）。
施加到线性轴以产生旋转运动的角向力的量度。
对象周围的环境温度。
U
电机所需的电源电压。
V
线性速度表示为位置变化，是时间的函数。
在不损坏机械系统的情况下，一个线性装置或一个气缸可达到的最大线性速度。限制因素可能是滚珠或滚子
的再循环系统，或使用丝杠时的散热情况，或者其他因素。如果气缸的电机可转得更快，则需要对其进行限
制。
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