滾珠絲杠

（Ball screw shaft）

滾珠絲杆

滾珠絲杆是將（jiāng）回轉運動轉化為直線運動，或將直線運動轉化為回轉運（yùn）動的理想的產品。滾珠絲（sī）杆由螺杆（gǎn）、螺母和滾（gǔn）珠組成。它的（de）功能是將旋轉運動（dòng）轉化成直（zhí）線運動，這是滾珠螺絲的（de）進一步延伸和發展，這項發展的重要意義就是將軸承從滾動動作變成滑動動作（zuò）。由於具有很小的（de）摩擦（cā）阻力，滾珠絲杠被廣泛應用於各種工業設備和精（jīng）密儀器。

一、簡介

1、是將回轉運動轉（zhuǎn）化為（wéi）直線運動，或將直線運動轉化為回轉（zhuǎn）運動（dòng）的（de）理想（xiǎng）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、防塵器組成。它（tā）的功能是將旋（xuán）轉運動轉化成直線（xiàn）運動，這是艾克姆螺杆的進一步延伸（shēn）和發展，這項發展的重要意義就是將軸承從滾（gǔn）動動作變成滑動動作。由於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（jīng）密儀器。

滾珠絲杠是工具（jù）機和精密機械上常使用的傳動（dòng）元件，其主要功能是將旋轉運動轉換成線性運動，或將扭矩（jǔ）轉換成軸向反覆作用力（lì），同時兼具高精度、可（kě）逆性和高效率的特點。

滾珠（zhū）絲（sī）杠主要參數為（wéi）：公稱直徑與導程。

二（èr）、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，俗稱絲杆）是用來將旋轉運動轉化為直線運動；或將直線（xiàn）運動轉化為旋轉運動的執行元件，並具有傳動效率高，定位準確等

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

三、用途

滾珠絲杠（gàng）軸承為適應各種用途，提供了（le）標準化種類繁多的產品。廣泛應用於機床，滾珠的循環方式（shì）有循（xún）環導管式、循（xún）環器式、端蓋式。預（yù）壓方式有（yǒu）定位預壓

（雙螺母方式（shì）、位預壓方式（shì））、定壓（yā）預（yù）壓。可根據用途選擇適當類型。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6個等級）和（hé）經高精度冷軋加工成型的冷軋（zhá）滾珠絲杠軸（zhóu）承（精度分（fèn）為（wéi）從C7-C10的3個等級（jí））。另外，為應（yīng）付用戶急需交貨的情況，還有已對軸端（duān）部進行了加（jiā）工的成品，可自由（yóu）對軸端部進行追加（jiā）工的半成品及冷軋滾珠絲杠軸承。作為此軸承的周邊零部件，在使用所必要的絲杠支撐單元、螺母支座、鎖緊螺母等也已被標準化了，可供用戶選擇使用。

滾珠絲杠（gàng）軸承以多年（nián）來所累積製品技術為基礎，從材料、熱外理（lǐ）、製造、檢查至出貨，都是以嚴謹的品保製度來加以管理，因此具有高信賴性。

四、應用

1、超（chāo）高DN值滾珠絲（sī）杠：高速（sù）工（gōng）具機（jī），高速綜合加工中心機。

2、端蓋式滾珠絲杠：快速搬運係統，一般產業機械，自動化機（jī）械。

3、高速化滾珠絲杠：CNC機械、精密工具機、產業機械、電子機械、高速化機械。

4、精密研（yán）磨級滾珠絲杠：CNC機械，精（jīng）密工具機（jī），產業機械，電（diàn）子機械，輸送機（jī）械，航天工業，其它天（tiān）線（xiàn）使用的（de）致動器、閥門開（kāi）關裝置等。

5、螺帽旋轉式（R1）係列滾珠（zhū）絲杠：半導體機械、產（chǎn）業用機器人、木工機、雷射（shè）加工機、搬送裝置等。

軋製級滾珠絲（sī）杠：低摩擦、運轉順暢的優點，同時供貨迅速且價格低廉

重負荷滾（gǔn）珠絲（sī）杠：全（quán）電（diàn）式射（shè）出成形機、衝壓機、半導體製（zhì）造裝置、重負荷製動器、產業機械、鍛壓機械

五、類型

常（cháng）用的循環方式有兩種：外循環和內循環。滾珠在循環過（guò）程中（zhōng）有時與絲杠脫離接

觸的（de）稱為外循環；始終與絲杠保持接觸的稱為內循環。滾珠每一個循環閉路稱為列，每個滾珠循（xún）環（huán）閉路內所含（hán）導程數（shù）稱為圈數（shù）。內循環滾珠絲（sī）杠（gàng）副的每個螺母有（yǒu）2列、3列、4列、5列等幾種，每列隻有一圈；外循環每列有1.5圈、2.5圈和（hé）3.5圈等幾種。

1、外（wài）循環（huán）：外（wài）循環是滾珠在循環過程結束（shù）後通過螺（luó）母外表麵的螺旋槽或插管返回絲杠螺母間重新進入循環（huán）。如圖2-3所示，外循環（huán）滾珠絲杠螺母副按滾珠（zhū）循環時的返回方式（shì）主要有端蓋式（shì）、插管式和螺旋槽式。 圖2-3 常用外（wài）循環方式(a)端蓋式；（b）插管式；（c）螺旋槽式如圖2-3（a）所示（shì）是端蓋式，在（zài）螺母上加工一縱向孔，作為滾珠的回程通道，螺（luó）母兩端的蓋板上開有滾珠的回程口，滾珠由此進入回程管，形成循環。如圖2-3（b）所示為插（chā）管式，它用彎管作為返回管道，這種結構工藝性好，但是由於管道（dào）突出（chū）螺母（mǔ）體外，徑向尺寸較大。如圖2-3（c）所示為螺旋槽式，它是在螺母外圓上銑（xǐ）出螺旋槽，槽的兩（liǎng）端鑽出通孔（kǒng）並與螺紋滾道相（xiàng）切，形成返回通道，這種結構比插管式結（jié）構徑向尺寸小，但製造較複（fù）雜（zá）。外循環滾珠絲杠（gàng）外循環結構和製造工藝簡單，使用廣泛。其（qí）缺點是滾道接縫處很難做得平滑，影響滾珠滾道的平穩性。

滾珠絲杠

2、內循環：如圖2-4所示為內循環滾珠絲杠。內循環均采用反向（xiàng）器（qì）實現（xiàn）滾珠（zhū）循環，反向器有兩種類型。如圖2-4（a）所示為圓柱凸鍵反（fǎn）向器，它的圓（yuán）柱部分嵌入螺母內，端部開有反向槽2。反向槽靠圓柱外圓麵及其上端的圓鍵1定位，以保證對準螺紋滾道方向。如圖2-4（b）所示（shì）為扁圓鑲塊（kuài）反向器，反向器為一般圓頭平鍵鑲塊，鑲塊嵌入螺母的切槽（cáo）中，其（qí）端部開有（yǒu）反向槽3，用（yòng）鑲塊的外輪廓定位。兩種反向器比較，後者尺寸較（jiào）小（xiǎo），從而減（jiǎn）小了螺母的徑向尺寸及縮短（duǎn）了軸向尺寸。但這種反向器的外輪廓和螺母上的（de）切槽尺寸（cùn）精度要求（qiú）較高。圖為（wéi）端蓋式（shì）循（xún）環，僅供參考。

六、種類選擇

滾珠絲（sī）杠（gàng）的螺母，根據鋼球的循環方（fāng）式可分為：彎管式（shì）、循環器式、端蓋（gài）式。這三種循環方式的特長。

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

2、循（xún）環式導片式：（HBN型）這些型號是（shì）典型的螺母，通（tōng）過（guò）使用（yòng）彎管讓鋼球經行循環。鋼球（qiú）從絲杆軸的溝槽中掬（jū）取進入彎（wān）管後，再回到溝槽中，做無限循環運動。

3、循環器（qì）式：（DK、DKN、DIK、JPF 和 DIR型）這些型號是小型的（de）螺母，通過循環器改變鋼球（qiú）的行進方向，越過絲杆軸外徑（jìng）回到原位，做無限（xiàn）循環（huán）運動。

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

這些型號是合適高速給進的螺母（mǔ）。鋼球利用端蓋，從絲杆軸的（de）溝槽中被掬取到螺母的通孔（kǒng）裏，通過通孔又回到（dào）溝槽中（zhōng），做無限循（xún）環運（yùn）動。

七、特點

1、滑動絲杠副和驅動力相比1/3

由於滾珠絲杠副的絲杠軸（zhóu）與絲杠螺（luó）母之間有很多滾珠在做滾動運動,所以（yǐ）能得到較高的運動效率。與過（guò）去的滑動絲杠副相比驅動力矩達到1/3以下,即達到同樣運動結果所需的動力為使用滾動絲杠副的1/3。在省電方麵很有幫助。

2、高精度的保證

滾珠（zhū）絲杠副是一般（bān）是用世界高水平的機（jī）械設備連貫生產出來的（de），特別是在研削（xuē）、組裝、檢查各（gè）工（gōng）序的（de）工廠環境方麵,對溫度、濕度進行了嚴格的控製，由於完善的品質管理體製使精度得（dé）以充分保證。

3、微進給可能

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

4、無側隙（xì）、剛性高

滾珠絲杠副可以加與（yǔ）預壓,由於（yú）預壓力可使軸向間隙達到負值,進而得到較高的剛性(滾珠絲杠（gàng）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（xìng）增強（qiáng）)。

5、高速進給可能（néng）

滾珠（zhū）絲杠由於運（yùn）動效率高、發熱小、所以可實現高速進給（gěi）(運動)。

◎精度公差:P5 .P7

八、保護

滾珠絲杠的保護

滾珠絲杠副可用潤滑來提高耐磨性及傳動效率。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（yóu）脂。潤滑脂（zhī）加在螺紋滾道（dào）和安裝螺母的殼體空間內，而潤（rùn）滑油通過殼體上的油孔注入螺母（mǔ）空間（jiān）內。

滾珠（zhū）絲杠副和（hé）其它滾動摩擦的傳動元件，隻要避免磨料微（wēi）粒及化學活性物質進（jìn）入，就可以認為這些元件（jiàn）幾乎是不產生磨損的情況下工作的（de）。但如果在滾道上落入（rù）髒（zāng）物，或使用肮髒的（de）潤滑油，不僅會妨礙滾珠的正常（cháng）運轉，而（ér）且使磨損急劇增加。

通常采用毛氈圈對螺母副進行密封，毛氈圈的厚度為螺距的2～3倍，而且（qiě）內孔做成螺紋的形狀（zhuàng），使（shǐ）之緊密地包住絲杠，並裝入螺（luó）母或套筒兩端的槽孔內（nèi）。密封圈除（chú）了采用柔軟的毛（máo）氈之外，還可以采用耐油橡膠或尼龍材料。由（yóu）於密封圈（quān）和絲杠直（zhí）接接觸（chù），因此防塵效果較好，但也增加了滾珠絲杠螺母副的摩擦阻力矩。為了避免這種摩擦阻力（lì）矩（jǔ），可以（yǐ）采（cǎi）用由較（jiào）硬塑料製成的非接（jiē）觸式迷宮密封圈，內孔（kǒng）做成（chéng）與（yǔ）絲杠螺紋滾道相（xiàng）反（fǎn）的形狀，並留有一（yī）定（dìng）的間隙。

對於暴露在外麵的絲杠，一般采用（yòng）螺旋剛帶（dài）、伸縮（suō）套筒、錐形套筒以及折疊（dié）式塑料或人造革等形式的防護罩，以防止塵（chén）埃和磨粒粘（zhān）附到（dào）絲杠表麵。除與導軌的防護罩相似外，這幾種防護罩一端（duān）連接在（zài）滾珠螺母的（de）端麵，另一端固定在（zài）滾珠絲杠的支承座上。這樣就可（kě）以更加的牢固了。

泰（tài）安海數機械製造有限公司

      技術部  供稿

      2013年7月1日