Servomotorkogellager wordt gebruikt in toepassingen zoals werktuigmachines, robots en draagapparatuur waarbij nauwkeurige bewegingscontrole van cruciaal belang is. Bij dit soort toepassingen wordt de motor zwaar belast, vooral omdat deze moet stoppen en starten en achteruit moet rijden terwijl hij onder constante trillingen werkt. Dit kan wrijvingsschade aan het kogellager veroorzaken, waardoor de levensduur van het lager wordt verkort.
Bovendien is het toerentalbereik van deze motoren zeer hoog. Dit vergroot ook de kans op oscillatie, wat kan leiden tot een verlies aan positienauwkeurigheid en positioneringsbetrouwbaarheid. Dit is een belangrijke oorzaak van het voortijdig falen van veel servomotoren.
Het is belangrijk om de effecten van deze omstandigheden op servomotoren te begrijpen, zodat u de juiste actuator voor uw toepassing kunt selecteren. Van servomotoren wordt verwacht dat ze langere tijd draaien, waardoor ze onder constante spanning moeten werken en worden blootgesteld aan natuurlijke slijtage. Factoren zoals vuil, vet en omgevingstemperaturen kunnen de levensduur van een servomotor drastisch verkorten, dus het selecteren van het juiste model voor uw toepassing is van cruciaal belang om optimale prestaties te garanderen.
Er zijn verschillende soorten actuatoren die kunnen worden gebruikt met een servomotor, waaronder riem, tandheugel en rondsel en schroef. Al deze mechanismen hebben bewegende delen die speling, stijfheid en trillingen veroorzaken, waardoor de prestaties na verloop van tijd afnemen. Deze mechanische systemen zijn doorgaans afgestemd op een verhouding tussen belasting en motortraagheid, wat de maximale hoeveelheid traagheid is die met de motor kan worden geregeld op basis van de massa van de belasting. Deze traagheid wordt gemeten via de encoder van de motor, die de positie doorgeeft aan het besturingssysteem.
De meest stabiele van deze actuatoren is het door een schroef aangedreven mechanisme, dat dankzij zijn hoge inherente stijfheid een zeer hoog niveau van positiestabiliteit kan bereiken. Er is echter een kritische snelheid waarbij de schroef begint te trillen en oscilleren. Dit wordt veroorzaakt door een combinatie van de wrijving tussen de moer en de as, evenals de traagheid van de servomotor zelf. Servomotoren met hogere acceleratiewaarden kunnen deze beperking overwinnen, maar het wordt toch aanbevolen dat een ingenieur deze optie zorgvuldig evalueert.
Bij het kiezen van de juiste actuator moet rekening worden gehouden met het draagvermogen, de aandrijving, de montagemethode en de smeervereisten. Zware belastingen moeten worden overgelaten aan rol- of cilindrische lagers, terwijl lichtere belastingen kunnen worden opgevangen door hoekcontactkogels of semi-metalen lagers. De richting en grootte van de aandrijfkracht moeten ook worden geëvalueerd, aangezien deze invloed heeft op de vlotter- en lageropstellingen van de as. Een riem- of tandwielaftakking kan grotere axiale belastingen uitoefenen dan een koppelingsaandrijving, waardoor mogelijk extra asvulstukken nodig zijn om de noodzakelijke uitlijning te behouden. Ten slotte is verticale montage altijd een probleem en moet worden geëvalueerd om er zeker van te zijn dat de juiste lageropstelling wordt geselecteerd.