滾珠絲杠的類型和機(jī)構(gòu)

 滾珠絲杠螺母副結(jié)構(gòu)示意圖組成：主要由絲杠軸、螺母、滾珠及滾道（回滾珠）、螺母座等組成。工作原理：在螺桿和螺母上加工圓弧形的螺旋槽，當(dāng)它們套在一起時(shí)形成螺旋滾道，并在滾道內(nèi)裝上滾珠；球沿滾道滾動(dòng)，并通過回油管作一周運(yùn)動(dòng)；后胎圈管的兩端也起到了防止球沿滾道脫落的作用。特點(diǎn)：傳動(dòng)效率高：機(jī)械效率可高達(dá)92%～98%；摩擦小：主要用滾珠滾動(dòng)代替普通絲桿螺母滑動(dòng)；可消除軸向間隙:還由于滾珠的作用，提高了系統(tǒng)的剛性；預(yù)緊后可消除間隙。使用壽命長(zhǎng)，制造成本高：主要采用優(yōu)質(zhì)合金材料，表面經(jīng)熱處理后獲得高硬度。

 由于滾珠絲杠的不斷普及，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，對(duì)滾珠絲杠副的要求也越來越多，滾珠絲杠的一般規(guī)格已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足使用要求，如航空航天領(lǐng)域、小型精密測(cè)試設(shè)備、電子儀器和半導(dǎo)體器件等基本上都要求公稱直徑d0≤12mm、導(dǎo)程Ph=0.5-2.5 mm的微型滾珠絲桿副。日本公司已開發(fā)出標(biāo)稱直徑d0=4mm，導(dǎo)程Ph=0.5mm的世界上最小的鉛芯微型滾珠絲杠副；半導(dǎo)體插件器件、小型機(jī)器人和因此就需要一個(gè)微型大的滾珠絲杠軸來滿足高速驅(qū)動(dòng)的要求。

 隨著機(jī)械產(chǎn)品向高速、高效、自動(dòng)化方向發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控鍛壓機(jī)械、加工中心和機(jī)電一體化自動(dòng)化機(jī)械等，進(jìn)給驅(qū)動(dòng)速度不斷提高，大型滾珠絲杠軸滿足了高速的要求。日本公司開發(fā)了一種公稱直徑×導(dǎo)程：15毫米×40毫米，16毫米×50毫米，20毫米×60毫米，25毫米×80毫米大滾珠絲杠軸，進(jìn)給速度180m/min。滾珠絲杠副按照一般分類進(jìn)行分類。現(xiàn)在國內(nèi)外文獻(xiàn)對(duì)滾珠絲杠副沒有統(tǒng)一的分類，但各國一般都是按以下原則分類，普通滾珠絲桿副一般是指公稱直徑d0=16-100mm，導(dǎo)程Ph=4-20mm，螺釘角度φ＞9°。微型滾珠絲杠軸，是指公稱直徑d0≤12mm的滾珠絲桿。

 對(duì)于導(dǎo)程Ph≤3mm的滾珠絲杠軸副稱為微型小滾珠絲杠副，螺釘角度大于φ＞9°的滾珠絲杠副稱為微大型滾珠絲桿副。大絲杠軸是指公稱直徑d0的滾珠絲杠≥16mm，螺旋角為17°≥φ9或導(dǎo)程d0≤Ph≤d0，螺旋角≥17°，稱為超大導(dǎo)程滾珠絲桿。重型滾珠絲杠軸是指公稱直徑d0≥125mm的滾珠絲杠。

 傳統(tǒng)上將胎圈螺旋副的結(jié)構(gòu)分為兩種：內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)（以圓形反轉(zhuǎn)裝置和橢圓形反轉(zhuǎn)裝置為代表）和外循環(huán)結(jié)構(gòu)。這兩種結(jié)構(gòu)也是最常用的。兩種結(jié)構(gòu)在性能上沒有本質(zhì)區(qū)別，但內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)的安裝和連接尺寸較小，外循環(huán)結(jié)構(gòu)具有較大的安裝和連接尺寸。目前，滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)已有十種，但較為常用的主要有（附表）：內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)、外循環(huán)結(jié)構(gòu)、端蓋結(jié)構(gòu)、蓋板結(jié)構(gòu)。內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)逆變器的形狀多種多樣，但常用的形狀有圓形和橢圓形。由于圓球反向通道較短，不如橢圓形結(jié)構(gòu)光滑；現(xiàn)在，最好的反向結(jié)構(gòu)為橢圓形的內(nèi)通道結(jié)構(gòu)，由于滾珠反向不穿過螺桿頂，類似于外循環(huán)結(jié)構(gòu)，因此，消除了螺桿頂向滾珠反向的倒角誤差。但由于制造工藝復(fù)雜，這種結(jié)構(gòu)的推廣受到影響。