Решение для XY-ступеней и небольших обрабатывающих центров, таких как 3D-принтеры.

Линейные приводы выпускаются в широком диапазоне размеров, но в последние несколько лет производители делают упор на все более компактные размеры. Но независимо от того, насколько мал привод, добавление двигателя может сделать общий размер всей системы слишком большим для приложений с ограниченным пространством. Некоторые производители решают эту проблему, объединяя двигатель и ходовой винт (или шариковый винт) в один узел, который обычно называют гибридными приводами.

Наиболее распространенным вариантом гибридной конструкции является шаговый двигатель со встроенным ходовым винтом, поскольку оба компонента имеют схожие характеристики по нагрузке, скорости и силе тяги. И, возможно, именно здесь интегрированная компоновка обеспечивает наибольшую выгоду, поскольку нагрузки и усилия, необходимые для применения с ходовым винтом, обычно меньше и лучше подходят для конструкции без внешней направляющей (т. е. без линейных валов или рельсов для поддержки нагрузки). Однако направляющие могут быть интегрированы в гибридные приводы, что дает им большую универсальность для использования в таких приложениях, как системы точного позиционирования, где необходимо поддерживать груз во время его перемещения.

Основой гибридного привода является двигатель с полым валом. Вместо обычной конструкции двигателя, которая включает в себя простой приводной вал, проходящий через центр ротора, внутри ротора установлен винтовой вал или гайка. Когда винтовой вал установлен внутри ротора, такую ​​конфигурацию иногда называют узлом ведомого винта, а когда винтовая гайка установлена ​​внутри ротора, такую ​​конфигурацию обычно называют узлом ведомой гайки.

Конфигурация ведомого винта наиболее похожа на традиционную винтовую сборку по торцевой фиксации, где один конец винта опирается на один или два осевых подшипника и соединен с двигателем, а противоположный конец либо «свободен» (не поддерживается). ) или поддерживается одним или двумя осевыми подшипниками. Отличие ведомого винтового гибридного привода заключается в том, что ведомый конец винта установлен непосредственно в роторе двигателя и поддерживается подшипниками внутри ротора. Никакие внешние подшипники или соединение винт-двигатель не требуются. Как и в традиционном винтовом узле, гайка устанавливается снаружи двигателя, и вращение винта перемещает гайку вдоль вала винта.

В конфигурации с ведомой гайкой движение может происходить одним из двух способов: комбинация гайка/двигатель может быть ограничена так, чтобы вал винта перемещался вперед и назад, когда двигатель вращает гайку; или вал винта можно зафиксировать так, чтобы узел двигатель/гайка перемещался вдоль неподвижного винта. Когда вал винта ограничен и не может вращаться, обычно можно достичь более высоких скоростей, поскольку избегается «хлестание» (эффект типа скакалки, который возникает при очень быстром вращении винта). Осевой подшипник обычно устанавливается по внешней окружности гайки (внутри ротора двигателя) для восприятия осевых усилий.

Помимо преимущества компактного размера, меньшее количество механических соединений может снизить общую совместимость системы по сравнению с аналогичными системами, в которых двигатель соединен с винтом снаружи. В системах без линейных направляющих основные области применения гибридных приводов включают перемещение или вытягивание относительно легких грузов или точное позиционирование, например, в приложениях фокусировки и сканирования.