滾珠絲杠

（Ball screw shaft）

滾珠絲杆

滾珠絲（sī）杆是將回轉運動轉化為直線運動，或將直線運動轉化為回轉運動（dòng）的理想的產品。滾珠絲杆（gǎn）由螺杆、螺母和滾珠組成。它的功能是將（jiāng）旋轉運動轉（zhuǎn）化成直線運動，這是滾珠螺（luó）絲（sī）的進一步延伸和發展，這項發展的重要意義就（jiù）是（shì）將（jiāng）軸承（chéng）從滾動動（dòng）作（zuò）變成滑動動作。由於（yú）具有很小的摩擦阻力，滾珠絲杠被廣泛應用於（yú）各種工業設備和精密儀（yí）器。

一、簡介

1、是將回轉運（yùn）動轉化為直線運動，或將直線運動轉化為回轉（zhuǎn）運動的理想的產品。

艾克姆螺杆

2、滾珠絲杠由螺杆、螺母、鋼球、預壓片、反向器、防（fáng）塵器組（zǔ）成。它的功能（néng）是將旋轉運動轉化成直線運動，這是艾克姆螺杆的進一步（bù）延伸和發展，這項發展的重要意義就是將軸（zhóu）承從滾動動（dòng）作變成滑動動作。由（yóu）於具有很小的摩擦（cā）阻力，滾珠絲杠被廣（guǎng）泛應用於各種工業設備（bèi）和精密儀器。

滾珠絲杠是工具（jù）機和精密機械上常使用的傳動元件，其主要功能是將旋轉運動轉換成（chéng）線性運動，或將扭矩轉換成軸向反（fǎn）覆作用（yòng）力，同時（shí）兼具高精度、可逆性和高效率的特點。

滾珠絲杠主要參數為：公稱直徑與導程。

二、原理

1、按照國標GB/T17587.3-1998及應用實例，滾珠絲杠（已基本取代梯形絲杆，俗（sú）稱（chēng）絲杆）是（shì）用來將旋轉運動轉化為直線運動；或將（jiāng）直線運動（dòng）轉化為旋（xuán）轉運動的執行元（yuán）件（jiàn），並具（jù）有傳動效率（lǜ）高，定位準確（què）等

2、當滾珠絲杠作為主動體時，螺母（mǔ）就會隨絲杆的轉動角度按照對應規格的導程轉化成直線運（yùn）動，被動（dòng）工件（jiàn）可以通過螺母座和螺母連接，從而實現對應的直線運動。

三（sān）、用（yòng）途

滾珠絲杠軸承為適應各（gè）種用途，提供了標準化種類繁多的產品（pǐn）。廣泛應用於機床，滾珠的循環方式有循環導管式、循環器式（shì）、端蓋式。預壓方式有定位預壓

（雙螺母方式、位預壓方式（shì））、定壓預壓。可根據用途（tú）選擇適當類型。絲杆有高精度研磨加工的精密滾珠絲杠（精度分為從CO-C7的（de）6個等（děng）級）和經（jīng）高精度冷軋加工成型的冷軋滾珠絲（sī）杠軸承（精度分為從C7-C10的3個等級）。另外（wài），為應付用戶急需交貨的情況，還有已對軸端部進行了加工的成品，可自由對軸端（duān）部進行追加（jiā）工的半成品（pǐn）及（jí）冷軋滾珠絲杠軸承（chéng）。作為此軸承的周邊（biān）零部（bù）件，在使用所必要（yào）的絲杠支（zhī）撐（chēng）單（dān）元（yuán）、螺母支座、鎖緊螺（luó）母等也已被標準化了，可供用戶選擇使用。

滾（gǔn）珠絲杠軸承以多年來所累積製品技術為基（jī）礎，從材料、熱外理、製造、檢查至出貨（huò），都是以嚴謹的品保製度來（lái）加以管理，因此具有高信（xìn）賴性。

四、應用

1、超高DN值滾珠絲（sī）杠：高（gāo）速工具機，高速綜合加工中心（xīn）機。

2、端蓋式滾珠絲（sī）杠：快（kuài）速（sù）搬運係（xì）統，一般產業機械（xiè），自（zì）動化機械。

3、高速（sù）化滾珠（zhū）絲杠：CNC機械、精密工具機、產業機械、電子機械、高速化（huà）機械。

4、精密（mì）研磨級滾珠（zhū）絲杠：CNC機械，精密工具機，產（chǎn）業機械，電子機械，輸送機械，航天工業（yè），其它天線使用的致動器（qì）、閥門開關裝置等。

5、螺帽旋轉（zhuǎn）式（R1）係列滾珠絲杠：半導體機械、產業用機器人、木工機、雷射加（jiā）工機、搬送裝置等。

軋製級滾珠絲杠：低摩擦、運轉順暢的優點，同時供貨迅速且價（jià）格低廉

重負荷滾珠絲杠：全電式射出成形機、衝（chōng）壓（yā）機、半導體製造裝置、重負荷（hé）製動（dòng）器、產業（yè）機械、鍛壓機械

五、類型

常用的循（xún）環（huán）方式有兩種：外循環和內循環（huán）。滾珠在循環過程中（zhōng）有時（shí）與絲杠（gàng）脫離接

觸的（de）稱為外循環；始終與絲杠保持（chí）接觸的稱為（wéi）內循環。滾珠每一個循環閉路稱為列，每個滾珠循環閉路內所含導程數稱為圈數。內循環滾（gǔn）珠絲杠副（fù）的每個（gè）螺母有2列、3列、4列、5列等幾種，每列隻有（yǒu）一圈；外循環每列有1.5圈、2.5圈和3.5圈等幾種。

1、外循環：外循（xún）環是滾珠在（zài）循環過程（chéng）結束後通過螺母外表麵的螺旋槽或插管返回絲杠螺母間重新進入循環。如圖2-3所示，外循環滾珠絲杠螺母副按滾珠循環時的返回方式主要有（yǒu）端蓋式、插管式和螺旋槽式。 圖2-3 常用外循環方式(a)端蓋式；（b）插管式；（c）螺旋槽式如圖2-3（a）所示是端蓋式，在螺母上加工一（yī）縱（zòng）向孔，作為滾珠（zhū）的回程通（tōng）道，螺母（mǔ）兩端（duān）的蓋板上開有滾珠的回程口，滾珠由（yóu）此進入回程管，形成循環。如圖2-3（b）所示為插管式，它用彎管（guǎn）作為返回管道，這（zhè）種結構工藝性好，但是（shì）由於管道突出螺母體外，徑向尺寸較大。如圖2-3（c）所（suǒ）示為螺旋槽式，它是在螺母外圓上銑（xǐ）出螺旋槽，槽的兩端（duān）鑽出（chū）通（tōng）孔並與螺紋滾道相切，形成（chéng）返（fǎn）回通道，這種結（jié）構比插（chā）管式結（jié）構徑向尺寸小，但製造較複雜。外循環滾珠絲杠外循環結構和製造工藝簡單，使用廣泛。其缺點是滾道接縫處很難做得（dé）平滑，影響滾珠滾道的平穩性。

滾珠絲杠

2、內循環：如圖2-4所示為內循（xún）環滾珠絲杠。內循環均采用反向器實現滾（gǔn）珠循環，反向器有兩種類型。如圖2-4（a）所示（shì）為（wéi）圓柱（zhù）凸鍵反向器（qì），它的圓柱部分嵌入螺母內，端部開有反向槽2。反向槽靠圓柱外圓（yuán）麵及其上（shàng）端的圓鍵1定位，以保證對（duì）準螺紋滾道方向。如圖2-4（b）所示為扁圓鑲塊反向（xiàng）器，反向器為（wéi）一般（bān）圓頭平鍵鑲塊，鑲塊嵌（qiàn）入螺母的切（qiē）槽中（zhōng），其端部開有反向槽3，用鑲塊的外（wài）輪廓定位。兩種反向器比（bǐ）較，後者（zhě）尺寸較小，從而減小了螺母的徑向尺寸及（jí）縮短了軸向尺寸。但這種反向器的外（wài）輪廓和螺母上的切槽尺寸精（jīng）度要求較高。圖為端蓋式循環，僅供參（cān）考。

六、種類選擇

滾珠絲（sī）杠的螺母（mǔ），根據鋼球的（de）循環方式可（kě）分為：彎管式（shì）、循環器式（shì）、端蓋式。這三種循環方式的（de）特長。

1、彎管式：（SBN、BNF、BNT、BNFN、BIF 和 BTK型）這些型號，搜索的到。

2、循（xún）環式（shì）導片式：（HBN型）這些型號是典型的螺母，通過使用彎管（guǎn）讓（ràng）鋼球經行循（xún）環。鋼球從絲杆軸的溝（gōu）槽中掬取進入彎管後，再回到溝槽中，做無（wú）限循環運動。

3、循環器式：（DK、DKN、DIK、JPF 和 DIR型）這些型號是小（xiǎo）型的螺母，通過循環器（qì）改變鋼球的行進方向，越過絲杆軸外徑回到原位，做無限循環運動。

4、端蓋式：（SBK、SDA、SBKH、WHF、BLK、WGF、BLW、WTF、CNF 和 BLR型）

這些（xiē）型號是合適高速給進的螺母。鋼（gāng）球利用端（duān）蓋，從（cóng）絲杆軸的溝槽中被掬取到螺母的通（tōng）孔裏，通過通孔又（yòu）回到溝槽中，做無限循環運動。

七、特點

1、滑動絲杠副和驅動力相比1/3

由於滾珠絲杠（gàng）副的絲杠軸與絲杠螺母之間有很多滾珠在做滾動運動,所以能得到較高的運動效率。與過去（qù）的（de）滑動絲杠副相比驅動力矩達（dá）到1/3以下,即達到同樣（yàng）運動結果所需（xū）的動力為使（shǐ）用滾動絲杠（gàng）副的1/3。在省電方麵很有幫助。

2、高精度的保證

滾珠絲杠副是一般是用世界高水（shuǐ）平的機（jī）械設備連貫生（shēng）產出來的，特別是在研削（xuē）、組裝、檢查（chá）各工序的工廠環（huán）境方麵,對溫度、濕度進行了嚴格的控製，由於完（wán）善的（de）品質（zhì）管（guǎn）理體製使精度得以充（chōng）分保證（zhèng）。

3、微進給可能（néng）

滾珠絲杠副由於是利用滾珠運動,所以啟動力矩極小,不會出現滑動運（yùn）動那樣的爬行現象,能保證實（shí）現精確的微進給。

4、無（wú）側隙、剛性高

滾（gǔn）珠絲杠副可以加與預壓,由於預壓力可使軸向（xiàng）間隙達到負值,進而得到較高的剛性(滾珠絲杠內通過給滾珠加予壓力,在實際用（yòng）於機械裝置（zhì）等時,由於滾珠的斥力可使絲母部的剛性增強)。

5、高速進給可能（néng）

滾珠絲（sī）杠由於運動效率高、發熱小、所以可實現高速進給(運動)。

◎精度公差:P5 .P7

八、保（bǎo）護

滾珠絲（sī）杠的保護

滾珠絲杠副可用潤滑來（lái）提高（gāo）耐（nài）磨性（xìng）及傳動效率。潤滑劑分為潤滑油及潤滑脂兩大類。潤滑油用機油、90～180號透平油或140號主軸油。潤滑脂可采用（yòng）鋰基油脂（zhī）。潤滑脂加在螺紋滾道和安裝螺母的（de）殼（ké）體空間內，而潤滑（huá）油通過殼體上的（de）油孔（kǒng）注入螺母空間內。

滾珠絲（sī）杠副和其（qí）它滾（gǔn）動摩擦的傳動元件，隻要避免磨（mó）料微粒及化學（xué）活性物（wù）質進入，就可以認為這些元件幾乎是不產生磨損的情況下工作的。但如果在滾道上落入髒（zāng）物，或使用肮髒的潤（rùn）滑油，不僅會妨礙滾（gǔn）珠的正常運轉，而且使磨損急劇（jù）增加。

通常采用毛氈圈對（duì）螺母副進（jìn）行密封，毛氈圈的厚度為螺距的2～3倍，而且內孔做成螺紋的形狀，使之（zhī）緊密地（dì）包住絲杠，並（bìng）裝入螺母（mǔ）或套筒兩端的槽孔內。密封圈除了采用柔軟（ruǎn）的毛氈之（zhī）外，還可以采用（yòng）耐油橡（xiàng）膠或尼（ní）龍材料。由（yóu）於密封圈和（hé）絲杠直接接觸，因此防塵效果較好，但也增（zēng）加了滾珠絲杠螺母副的摩擦阻力矩。為了避免這種摩擦阻（zǔ）力（lì）矩，可以采用由較（jiào）硬塑料（liào）製成的（de）非接觸式迷宮密封圈，內孔做成與絲杠螺紋滾道相反的形（xíng）狀（zhuàng），並留有一定（dìng）的間隙。

對於暴（bào）露在（zài）外（wài）麵的絲杠，一般采用螺旋剛帶、伸縮（suō）套筒、錐形套筒以及折疊式塑料或人造革等形式的防護罩，以防止塵（chén）埃和磨粒粘附到絲杠表麵。除（chú）與導軌的防護罩相似外，這幾（jǐ）種防護罩一端連接在滾珠螺母的端麵，另一端固定在滾珠絲杠的支承座上。這樣就可以更加的牢固了。

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      技（jì）術部  供稿

      2013年7月（yuè）1日