滾珠絲杠副的工作原理及特點

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而改變。來傳遞絲杠工作時的摩擦力，滾珠絲杠軸眼在機械傳動的作用下，同樣可以將旋轉(zhuǎn)變成直線運動，也可以將直線運動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)，根據(jù)絲杠與螺母相對運動的組合，傳動方式也多種多樣。

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裝置。

當螺母（或螺桿）旋轉(zhuǎn)時，滾珠絲桿和螺母依次放置在沿螺紋滾道滾動的滾道上，同時滾珠推動絲杠（或螺母）作直線運動，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，并通過通道自動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，提高傳動精度和剛度，滾珠螺母常由兩部分組成。

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

從以上工作原理來看，滾珠絲杠副與滑動絲杠對相比，其滾動摩擦力代替滑動摩擦力，因此，具有以下特點：由于滾動螺桿副摩擦損失小，傳動效率高達90%-98%。它是傳統(tǒng)滑動絲杠系統(tǒng)的2-4倍，因此它可以以較小的轉(zhuǎn)矩獲得較大的推力，也可以從直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動（可逆運動）。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。

由于滾珠絲杠軸可以完全消除傳動間隙，且不影響絲杠運動的靈活性，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，滾珠絲杠傳動系統(tǒng)是點接觸滾動運動，動、靜摩擦系數(shù)相差很小，摩擦阻力幾乎與轉(zhuǎn)速無關(guān)。工作中的摩擦阻力小，靈敏度高，啟動時無振動，低速時無爬行，因此可精確控制微進給。

與其他傳動機械相比，液壓傳動、滾珠絲杠軸傳動系統(tǒng)的故障率很低，維修也比較簡單，只是用于一般的潤滑和防塵，特殊場合不需潤滑也能正常工作。

由于滾珠絲杠軸沒有自鎖能力，所以具有傳動的可逆性。在垂直升降傳動系統(tǒng)中使用時，必須增加自鎖裝置或制動裝置，以防止反向傳動，滾珠絲杠副廣泛應(yīng)用于精密機械、機床、汽車、船舶、槍支、航空、航天、紡織等行業(yè)，但與滑動絲杠相比，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。