電動(dòng)缸的工作原理是利用各種類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)（如ＡＣ伺服電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、ＤＣ電動(dòng)機(jī)）帶動(dòng)不同形式的絲杠（或螺母）旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)構(gòu)件間的螺旋運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為螺母（或絲杠）的直線運(yùn)動(dòng)，再由螺母（或絲杠）帶動(dòng)缸筒或負(fù)載做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。

傳統(tǒng)的電動(dòng)缸一般采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)構(gòu)件間的螺旋運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為螺母的直線運(yùn)動(dòng)。近些年新興的“螺母反轉(zhuǎn)型”電動(dòng)缸（如整體式行星滾柱絲杠電動(dòng)缸）采用相反的驅(qū)動(dòng)方式，即驅(qū)動(dòng)螺母旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)構(gòu)件間的螺旋運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為絲杠的直線運(yùn)動(dòng)。能夠?qū)崿F(xiàn)直線傳動(dòng)的元件主要有液壓缸、氣缸和電動(dòng)缸等，這三者的主要區(qū)別如表１所示。通過(guò)對(duì)比可以看出，電動(dòng)缸比液壓缸和氣缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，受溫度波動(dòng)的影響小。

表１ 液壓缸、氣缸和電動(dòng)缸的區(qū)別

 采用 ＡＣ伺服電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)缸，可以利用伺服電機(jī)的控制特性，很方便地 實(shí)現(xiàn)對(duì)推力、速度和位置的精密控制。隨著現(xiàn)代工業(yè)和裝備制造業(yè)的飛速發(fā)展，工程人員對(duì)工業(yè)設(shè)備自動(dòng)化的要求也越來(lái)越高，有越來(lái)越多的人開(kāi)始投入到電動(dòng)缸的研究開(kāi)發(fā)中。

1、電動(dòng)缸的特點(diǎn)

電動(dòng)缸由于其獨(dú)有的性能特點(diǎn)，在許多工業(yè)場(chǎng)合被逐步推廣使用，它作為一種新穎的機(jī)電一體化產(chǎn)品，其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下諸多方面。

（1）傳動(dòng)效率高。采用精密滾珠絲杠或行星滾柱絲杠等精密傳動(dòng)元件的電動(dòng)缸，省去了很多復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，其傳動(dòng)效率得到了很大提高。這幾種類(lèi)型的

電動(dòng)缸傳動(dòng)效率可以達(dá)到90%以上，而液壓缸和氣缸效率一般不超50%。

（2）具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。電動(dòng)缸不容易受 到周?chē)h(huán)境溫度的影響，可在低、高溫，雨雪等惡劣環(huán)境下正常工作。

（3）定位 精 度 高。采用滾珠絲杠的伺服電動(dòng)缸，通過(guò)伺服控制 可 以 實(shí) 現(xiàn)0.01mm左右的**定位，具有很高的定位精度，適合應(yīng)用在對(duì)精度要求比較高的場(chǎng)合。電動(dòng)缸在半開(kāi)環(huán)時(shí)就能達(dá)到相當(dāng)高的定位精度，而液壓缸和氣缸要達(dá)到相同的定位精度必須采用閉環(huán)控制系統(tǒng)。

（4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間小，維護(hù)方便。電動(dòng)缸主要由電機(jī)和螺母螺桿機(jī)構(gòu)組成，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小，不會(huì)占用太大的工作空間。由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在發(fā)生故障時(shí)容易找到故障原因，平時(shí)的維護(hù)保養(yǎng)也非常方便。

（5）可靠性和安全性高。電動(dòng)缸可以搭載**的傳感器系統(tǒng)，以及各種行程控制裝置，對(duì)電動(dòng)缸的工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)和反饋，防止發(fā)生事故。

（6）運(yùn)行穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)。當(dāng)電動(dòng)缸采用滾珠絲杠或行星滾柱絲杠時(shí)，傳動(dòng)部分的摩擦將大大減小，有利于減少材料磨損，提高運(yùn)行穩(wěn)定性，延長(zhǎng)使用壽命。

（7）響應(yīng)快，直線工作速度可以在很寬的速率范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，低速運(yùn)行穩(wěn)定。液壓缸的工作速度一般只能達(dá)到35mm/s，但普通電動(dòng)缸的工作速度一般可以達(dá)到55mm/s。采用了行星滾柱絲杠的電動(dòng)缸的速度甚至可以達(dá)到2000mm/s，速度優(yōu)勢(shì)非常明顯。此外，液壓缸在低速重載下容易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象，而電動(dòng)缸沒(méi)有這個(gè)缺點(diǎn)。

（8）控制**，同步性好。在需要多驅(qū)動(dòng)同步的情況下，使用液壓缸或氣缸很難達(dá)到高精度的同步，因?yàn)槭苟鄠€(gè)獨(dú)立的液壓缸或氣缸的控制回路頻率特性一致是非常困難的事情。但使用多個(gè)電動(dòng)缸很容易達(dá)到同步，因?yàn)殡姎庀到y(tǒng)的頻率特性比較容易達(dá)到一致。