滾珠絲杠副的工作原理及特點(diǎn)

滾珠絲杠軸是在絲杠和螺母中裝入適量的滾珠，使?jié)L珠絲杠和介質(zhì)之間的摩擦力由滑動(dòng)而改變。來(lái)傳遞絲杠工作時(shí)的摩擦力，滾珠絲杠軸眼在機(jī)械傳動(dòng)的作用下，同樣可以將旋轉(zhuǎn)變成直線運(yùn)動(dòng)，也可以將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)，根據(jù)絲杠與螺母相對(duì)運(yùn)動(dòng)的組合，傳動(dòng)方式也多種多樣。

滾珠絲杠副一般是由絲杠、螺母、滾珠和滾珠循環(huán)回位裝置四個(gè)主要部分組成，滾珠絲杠副是指作為帶螺旋槽的螺桿與螺母之間的中間體，連續(xù)填充滾珠的絲杠傳動(dòng)裝置。

當(dāng)螺母（或螺桿）旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾珠絲桿和螺母依次放置在沿螺紋滾道滾動(dòng)的滾道上，同時(shí)滾珠推動(dòng)絲杠（或螺母）作直線運(yùn)動(dòng)，為了防止?jié)L珠沿螺紋滾道滾出，螺母上設(shè)有滾環(huán)回位裝置（回位器），形成封閉的滾珠環(huán)道。在這種回位裝置的幫助下，球可以沿滾道表面移動(dòng)，并通過(guò)通道自動(dòng)返回到其工作入口處，使球可以繼續(xù)在螺紋滾道上參與工作，為了消除間隙，提高傳動(dòng)精度和剛度，滾珠螺母常由兩部分組成。

除上述四個(gè)部件外，滾珠絲杠軸上還有一個(gè)擦拭器，它可以清除滾珠絲杠內(nèi)部關(guān)鍵部件上的異物，確保有效的潤(rùn)滑。在許多應(yīng)用中，擦拭器延長(zhǎng)了滾珠絲杠的壽命，提高了機(jī)械可靠性。擦拭器可以安裝在滾珠絲杠軸的外部或內(nèi)部。

從以上工作原理來(lái)看，滾珠絲杠副與滑動(dòng)絲杠對(duì)相比，其滾動(dòng)摩擦力代替滑動(dòng)摩擦力，因此，具有以下特點(diǎn)：由于滾動(dòng)螺桿副摩擦損失小，傳動(dòng)效率高達(dá)90%-98%。它是傳統(tǒng)滑動(dòng)絲杠系統(tǒng)的2-4倍，因此它可以以較小的轉(zhuǎn)矩獲得較大的推力，也可以從直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（可逆運(yùn)動(dòng)）。通常，滾珠絲杠軸、螺母和滾珠的主要部件都是硬化的，表面粗糙度低。且，滾動(dòng)摩擦的磨損很小，因此具有良好的耐磨性，即其精度保持性能好，其工作壽命長(zhǎng)。

由于滾珠絲杠軸可以完全消除傳動(dòng)間隙，且不影響絲杠運(yùn)動(dòng)的靈活性，因而可以獲得較高的軸向剛度。通常，預(yù)緊可以提高軸向剛度，滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)是點(diǎn)接觸滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，動(dòng)、靜摩擦系數(shù)相差很小，摩擦阻力幾乎與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)。工作中的摩擦阻力小，靈敏度高，啟動(dòng)時(shí)無(wú)振動(dòng)，低速時(shí)無(wú)爬行，因此可精確控制微進(jìn)給。

與其他傳動(dòng)機(jī)械相比，液壓傳動(dòng)、滾珠絲杠軸傳動(dòng)系統(tǒng)的故障率很低，維修也比較簡(jiǎn)單，只是用于一般的潤(rùn)滑和防塵，特殊場(chǎng)合不需潤(rùn)滑也能正常工作。

由于滾珠絲杠軸沒(méi)有自鎖能力，所以具有傳動(dòng)的可逆性。在垂直升降傳動(dòng)系統(tǒng)中使用時(shí)，必須增加自鎖裝置或制動(dòng)裝置，以防止反向傳動(dòng)，滾珠絲杠副廣泛應(yīng)用于精密機(jī)械、機(jī)床、汽車、船舶、槍支、航空、航天、紡織等行業(yè)，但與滑動(dòng)絲杠相比，滾珠絲杠副仍存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝難度大、制造成本高的缺點(diǎn)。