Integração externa do fuso do motor, integração do fuso do motor não cativo e integração do fuso do motor cativo.

Os conjuntos de fuso de esferas e rosca trapezoidal são frequentemente acionados por um motor conectado em linha com o eixo do fuso por meio de um acoplamento. Embora essa configuração de montagem seja simples e de fácil manutenção, a adição de um componente mecânico não rígido (o acoplamento) pode introduzir torção, folga e histerese — fatores que afetam a precisão e a repetibilidade do posicionamento. O acoplamento também aumenta o comprimento, reduz a rigidez e aumenta a inércia do sistema. Uma maneira de eliminar esses problemas potenciais é dispensar o acoplamento externo e integrar o fuso diretamente ao motor.

Conjuntos integrados de motor e fuso estão disponíveis em diversas configurações e modelos. O motor pode ser servo ou de passo, e o fuso pode ser de esferas ou trapezoidal, embora as configurações mais comuns combinem um fuso trapezoidal com um motor de passo ou um fuso de esferas com um servomotor.

Integração externa do parafuso do motor

Um dos projetos integrados mais populares utiliza um motor com eixo oco e integra o fuso de esferas diretamente no motor. O fuso é usinado de forma que uma extremidade se encaixe no furo oco do motor, e a extremidade usinada é fixada permanentemente ao furo do motor por meio de soldagem ou adesivo, ou presa com um parafuso. A conexão do eixo do fuso ao furo do motor por meio de um parafuso permite a desmontagem dos componentes para manutenção e possibilita a substituição de qualquer um dos componentes (em vez da substituição de todo o conjunto), mas esse método também pode apresentar perda de alinhamento e rigidez ao longo do tempo.

Independentemente do método utilizado para conectar o eixo do parafuso ao motor, esse método de integração motor-parafuso é normalmente denominado de projeto "externo", pois a porca do fuso de esferas ou trapezoidal permanece externa ao motor. Assim como em uma configuração tradicional de motor-parafuso, a rotação do motor faz com que o parafuso gire, o que avança a porca (e a carga) ao longo do comprimento do eixo do parafuso.

Embora aplicações com cursos curtos e cargas leves possam, por vezes, operar sem suporte adicional para o fuso (essencialmente um arranjo fixo-livre) ou sem guias lineares, a maioria das aplicações exigirá suporte para a extremidade oposta do fuso e o uso de guias lineares para evitar cargas radiais no fuso.

Integração de parafuso motor não cativo

No método de integração não cativa, a porca do fuso de esferas ou de rosca trapezoidal é integrada ao motor (ou montada na face do motor) e não se desloca ao longo do fuso. Em vez disso, a rotação do fuso é impedida (normalmente pela carga acoplada) e, quando o motor e a porca giram, o fuso se desloca linearmente, para frente e para trás, "através" do conjunto motor-porca. Nessa configuração, o projeto não cativo proporciona uma melhor relação entre curso e comprimento total, desde que o projeto permita espaço para o fuso se estender além da parte traseira do motor.

Alternativamente, se o parafuso for fixo de forma que não se desloque, o conjunto torna-se essencialmente um projeto de porca acionada, onde a rotação do motor faz com que o conjunto motor-porca se desloque para frente e para trás ao longo do parafuso estacionário. Tal como um conjunto de porca acionada convencional, esta configuração permite velocidades de deslocamento mais elevadas, porque a vibração do parafuso é quase totalmente eliminada. Permite também que várias combinações de motor-porca sejam montadas no mesmo eixo do parafuso e acionadas independentemente.

Integração de parafuso motor-cativeiro

Uma variação da combinação motor-parafuso acima é o projeto cativo. Assim como no projeto não cativo, a porca é integrada diretamente ao motor, mas um eixo estriado é fixado ao parafuso, impedindo sua rotação e criando movimento linear quando o motor gira.

Neste projeto, o parafuso se estende e se retrai a partir de uma extremidade do conjunto e não possui suporte. O design cativo é essencialmente uma versão mais compacta do atuador tipo haste de impulso, sendo mais adequado para aplicações de empurrar ou pressionar onde a carga é guiada e não há força radial no parafuso.