第一部分：科學選型，構筑可靠基石

電動缸的選型不是參數對照的填空題，而是基于物理定律、機械原理與工程實踐的綜合性設計任務。一個完整的選型流程應遵循以下科學路徑：

第一步：明確應用需求，定義核心參數 這是所有技術決策的起點，必須與設備的具體工藝任務緊密結合。

• 負載特性（推力/拉力）：明確最大負載、負載性質（恒定、變化或沖擊）、以及負載的安裝與作用方式。

• 運動曲線：確定關鍵的速度（勻速段速度）、加速度、減速度以及所需的位移（行程）。這決定了系統的動態響應要求。

• 精度要求：區分定位精度與重復定位精度，這直接關聯到絲杠精度等級與是否采用全閉環控制（如加裝光柵尺）。

• 工作環境與壽命：評估環境溫度、粉塵、濕度、腐蝕性以及期望的設備運行壽命和負載周期（工作制）。

第二步：關鍵部件計算選型，實現精準匹配 在需求清晰后，進入核心的工程計算環節，主要圍繞動力與傳動兩大系統展開。

• 傳動系統：絲杠導程的科學選擇 絲杠導程是連接旋轉運動與直線運動的“翻譯官”。其選擇需權衡速度與推力：

• 公式：直線速度 (V) ∝ 導程 (t) × 電機轉速 (n)；推力 (F) ∝ 電機扭矩 (T) / 導程 (t)。

• 原則：追求高速宜選較大導程；需要更大推力或電機扭矩受限時，宜選較小導程。

• 進階考量：長行程或高速應用時，必須校核絲杠的臨界轉速以防止共振，并驗算壓桿穩定性以防止受壓失穩。

• 動力系統：伺服電機的精確計算 伺服電機是系統的“心臟”，其選型需嚴謹。

1. 計算負載扭矩：T_load = (F × t) / (2π × η)，其中η為傳動系統總效率。

2. 計算加速扭矩：T_acc = J_total × α。這是關鍵且易被低估的部分，需計算負載、絲杠、電機轉子等所有旋轉與直線運動部件的總慣量J_total，以及目標角加速度α。

3. 確定電機扭矩：電機的峰值扭矩必須大于 (T_load + T_acc)。為保障可靠性與壽命，通常將計算出的總需求扭矩乘以 1.5 至 2 倍的安全系數，作為電機額定扭矩的選型依據。

4. 校核電機功率：P = (T × n) / 9550，確保額定功率滿足要求。

第三步：綜合考量結構與配置 完成核心計算后，需根據實際應用選擇最佳實現形式：

• 結構形式：直線式（結構緊湊）、折返式（節省安裝空間）。

• 電機配置：是否需要電磁剎車（用于垂直安裝斷電保持）？

• 反饋系統：標準閉環（電機編碼器）還是全閉環（外加光柵尺）？

• 防護等級：根據環境選擇相應的IP防護等級。

• 潤滑方式：脂潤滑（維護簡便）或油循環潤滑（適用于高速、長壽命工況）。