如今，线性致动器在广泛的先进自动化应用中发挥着重要作用。从制造环境中原材料的简单移动到机床精确定位的高级机器人系统，线性致动器为各种任务提供快速、高效和可重复的运动。两种最广泛使用的线性致动器类型是皮带传动和滚珠丝杠传动。这两种类型都用于类似的应用，但它们在功能上有很大不同，尤其是在驱动机制方面。选择线性致动器时，必须仔细考虑每种类型的优缺点，以便为特定的线性运动应用提供最佳结果。
皮带传动滑台
由皮带驱动的滑台通过连接在驱动装置两端的两个滑轮之间的同步带将旋转运动转换成线性运动。同步带通常由纤维增强弹性体制成，用于轻型应用，或者由钢增强聚氨酯带制成，用于更严格的要求。皮带包括与皮带轮啮合的齿，能有效传递扭矩，防止打滑。皮带传动装置封装在铝制车体中，车架沿轨道安装在顶部。与滚珠丝杠致动器不同，驱动轴垂直于致动器的侧面。
滚珠丝杠滑台
在滚珠丝杠驱动滑台中，滚珠丝杠的旋转驱动滚珠螺母和安装支架，以实现所需的线性运动。螺杆有一个螺旋槽，它被精确地研磨或轧制成内环。螺母有一个用作外环的内槽。硬化钢球回路在螺杆和螺母之间的凹槽中循环。与皮带驱动致动器的结构类似，滚珠丝杠驱动致动器的驱动部分封装在铝制壳体中，支架在顶部移动。与带传动执行机构相比，传动轴的接口与滚珠丝杠成一条直线，位于执行机构的末端。
以下六个因素突出了皮带传动和滚珠丝杠致动器的优缺点：
1、冲程长度(行程)
也许皮带传动系统最广为人知的是它们长距离行驶的能力。通常，与使用类似长度的滚珠丝杠来驱动致动器相比，使用带传动可以更经济有效地实现更长的行程距离。然而，尽管这些系统通常用于需要10至12米行程长度的应用，但是当它们达到更长的长度时，皮带下垂的问题开始出现，因为不可能在整个系统长度上保持张力。
从历史上看，螺旋驱动系统的问题是难以实现更长的冲程长度。随着螺杆长度的增加，允许的速度会降低，因为螺杆在自重的作用下会下垂和晃动。虽然滚珠丝杠致动器的长度通常为1000 mm或更小，但它可以提供高达5.5或6米的长度，使用一对轴承座来支撑丝杠，并在更高的转速下停止任何抖动效应。
2、负载能力
就承载能力而言，滚珠丝杠系统胜出，提供最大的输出力。滚珠丝杠致动器可以提供高达13100N的输出力，而皮带驱动负载能力通常高达约2，000N。皮带传动致动器需要更厚的皮带来处理更高的负载/推力要求。皮带也容易受到冲击载荷的影响，尽管这种担心可以通过仔细选择皮带材料来减轻，这些材料可以牺牲弹性来增加强度。
3、速度和加速度
滚珠丝杠传动执行机构是高加速度、高推力的首选，因为在这样的反复要求下，皮带传动滑轮很容易在转子处打滑。然而，在速度方面，系统的搅拌特性将它们的速度限制在大约2.5 m/s。如上所述，轴承座可以通过减少螺杆的无支撑长度来提供额外的刚性，从而允许滚珠螺杆致动器在更长的长度上达到更高的速度。
相反，皮带传动将不会受到鞭效应的阻碍，因此它们可以达到比滚珠丝杠致动器更高的速度。大多数皮带传动装置的速度范围为4至15米/秒，加速度范围为10至50米/秒2。
4、准确性和可重复性
由于其刚性，预紧滚珠丝杠比皮带传动具有更好的定位精度。因此，对于高定位精度，滚珠丝杠传动系统通常是首选。在预载螺母的帮助下，精密研磨滚珠丝杠提供无间隙运动，并可以长时间实现非常高的定位精度和可重复性，约为515 m。
皮带传动系统的主要缺点是皮带会拉伸。即使是大部分系统厂家使用的钢带，最终也会有一定的伸长，降低重复性和行程精度。也就是说，据说带传动仍然可以达到0.001英寸/英尺的线性精度。
5、安装方向
在某些情况下，执行机构的安装方向将决定哪种驱动机构是最好的。皮带和滚珠丝杠传动都适合水平安装，但需要垂直安装的应用需要更仔细地评估。
虽然垂直移动负载的每个系统都需要内置的安全机制，但滚珠丝杠传动通常被认为比皮带传动更安全，可以承载垂直负载。这是因为滚珠丝杠的设计可以在刹车失灵或系统损坏时，从本质上防止反向驱动。当垂直应用中需要皮带驱动致动器时，应增加外部制动系统以缓解安全问题。
6、维护
滚珠丝杠和皮带传动致动器都需要定期润滑导向系统。然而，螺丝刀具有额外的部件，并且必须监控螺杆和螺母的适当润滑，以确保长寿命和平稳操作。皮带传动致动器运行效率高、可靠性好，运动部件少，从而减少了劳动密集型维护。然而，为了确保正确的扭矩传输，足够的皮带张力是必不可少的，并且在定期维护期间通常需要重新张紧皮带。
结论
皮带传动和滚珠丝杠传动都有性能优势。对于低负载应用，尤其是那些需要更高速度和更长行程的应用，同步带模组仍然是更好的选择。在需要高负载和/或推力以及高精度定位的应用中，滚珠丝杠模组是更好的选择。
