美國(guó)Exlar公司是一家著名的電動(dòng)執(zhí)行器制造商，其產(chǎn)品主要包括線性伺服電動(dòng)缸、旋轉(zhuǎn)伺服馬達(dá)及數(shù)字控制系統(tǒng)。采用了Exlar專利技術(shù)——反向行星輥柱絲杠（Roller Ball Screw）的伺服電動(dòng)缸，是傳統(tǒng)液壓或氣動(dòng)作動(dòng)器以及傳統(tǒng)滾珠絲杠電動(dòng)缸的升級(jí)替代產(chǎn)品。它提供了更方便、快捷、可靠的控制方式，也為用戶節(jié)省了傳統(tǒng)流體作動(dòng)器所需要的高額維護(hù)保養(yǎng)成本。
與傳統(tǒng)液壓或氣動(dòng)等流體作動(dòng)器相比，Exlar電動(dòng)缸具有以下優(yōu)點(diǎn)：
·可構(gòu)成閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)，進(jìn)行精確的位置、速度控制；更容易編程控制，更易集成到自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。
·系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無各種復(fù)雜的電磁閥、油路系統(tǒng)、油源、氣源、閥門，體積也更緊湊。
·解決了氣動(dòng)機(jī)構(gòu)的噪音和液壓機(jī)構(gòu)油液泄漏的問題，對(duì)環(huán)境污染更小。
與傳統(tǒng)的滾珠絲杠伺服電動(dòng)缸相比較，ExLar的反向行星輥柱絲杠伺服電動(dòng)缸具有以下優(yōu)點(diǎn)：
·承載能力更強(qiáng)，剛性更高，結(jié)構(gòu)更緊湊
與同樣尺寸的Ball Screw相比，Roller Screw技術(shù)使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)間的接觸面積更大，使其具有更強(qiáng)的承載能力，更高的機(jī)械剛性。在傳遞相同的力時(shí)，輥柱絲杠的尺寸較傳統(tǒng)滾珠絲杠要緊湊得多
·速度更快
傳統(tǒng)的Ball Screw機(jī)構(gòu)中，由于絲杠高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)存在滾珠之間產(chǎn)生相互碰撞等因素的制約，絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)速度一般在2000rpm左右；而Roller Srcew機(jī)構(gòu)無此限制，其旋轉(zhuǎn)速度可高達(dá)6000rpm，因此可獲得更高的直線運(yùn)動(dòng)速度。
·壽命更長(zhǎng)
由于Roller Screw具有比Ball Screw更強(qiáng)的負(fù)載承載能力，而且Exlar電動(dòng)缸可以采用外循環(huán)潤(rùn)滑冷卻裝置，使Exlar產(chǎn)品成為目前市場(chǎng)上真正具有”FullDuty Cycle”性能的電動(dòng)執(zhí)行器。相同體積的產(chǎn)品，Roller Screw的使用壽命是Ball Screw的15倍。
二、反向行星輥柱絲杠（InvertedRoller Screw）的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
輥柱絲杠（RollerScrew）是把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（扭矩輸出）轉(zhuǎn)換成線性運(yùn)動(dòng)（軸向推力輸出）的機(jī)械裝置。在功能上，輥柱絲杠類似于錐齒絲杠( ACME Screw) 或滾珠絲杠( Ball Screw) 。但不同的地方在于，輥柱絲杠可在惡劣的環(huán)境內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間工作，可持續(xù)驅(qū)動(dòng)大載荷，做高速、高頻率周期運(yùn)動(dòng)。與相同體積的滾珠絲杠相比，傳動(dòng)部件間具有更多的接觸面積，因此能夠傳送更大的載荷，而它的壽命更是滾珠絲杠15倍以上。
從下圖可以清晰的理解輥柱絲杠和滾珠絲杠在傳力接觸面上的區(qū)別。
滾珠絲杠的傳力接觸點(diǎn)受滾珠的尺寸限制，而行星分布的輥柱與中心絲杠的接觸點(diǎn)比同尺寸的滾珠絲杠多得多。這當(dāng)然意味著能傳遞更大的力，同時(shí)具有更高的結(jié)構(gòu)剛性?；蛘哒f，在傳遞同樣的力時(shí)，輥柱絲杠的尺寸較傳統(tǒng)滾珠絲杠要緊湊的多。因此在工作壽命上，輥柱絲杠要高的多。同樣，在絲杠運(yùn)行速度上，因?yàn)楸姸嗟臐L珠之間的摩擦碰撞，滾珠絲杠的轉(zhuǎn)速一般限制在2000RPM以下。而呈行星分布輥柱固定再兩端的套環(huán)上，無上述現(xiàn)象，所以轉(zhuǎn)速可以高達(dá)5000RPM以上
這主要得益于獨(dú)特的反向行星輥柱絲杠（InvertedRollerScre）傳力結(jié)構(gòu)（如下圖示）：多個(gè)帶螺旋齒的輥柱呈行星狀排布、嚙合在中心絲杠周圍。這些輥柱連接外殼（螺套）和內(nèi)部部件（絲杠），輥?zhàn)友刂z杠或螺套的徑向作運(yùn)動(dòng)。Exlar的工程師則將輥柱絲杠反轉(zhuǎn)，進(jìn)一步提高了輥柱的功效。
通常而言，輥柱螺桿用來連接電動(dòng)機(jī)和軸承。當(dāng)絲杠旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)螺套前后運(yùn)動(dòng)。在反置的輥柱絲杠設(shè)計(jì)中，行星分布的短棒狀輥柱在螺套內(nèi)動(dòng)，由于螺母并不移動(dòng)，內(nèi)置集成式電機(jī)的磁體可以直接安裝在螺套上——在不用增加額外長(zhǎng)度的情況下，有效地將電動(dòng)機(jī)電樞的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為了絲杠的運(yùn)動(dòng)（如下圖示）。
（轉(zhuǎn)載）
