簡介
滾珠絲杠副是一種將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動或?qū)⒅本€運(yùn)動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的裝置。滾珠絲杠副由滾珠絲杠和含有循環(huán)滾珠的螺母組成。絲杠和螺母都有與滾珠配合的滾道，二者通過循環(huán)滾珠聯(lián)接在一起。傳遞的力均布在大量的滾珠上，這樣每個滾珠上承載的力就會相對較小。因?yàn)闈L珠絲杠副含有滾動體，因此摩擦系數(shù)非常小。滾珠絲杠副的機(jī)械效率通常大于90%，因此較高的初始安裝費(fèi)用通常可以用降低使用功耗來抵消。滾珠絲杠及其它直線執(zhí)行器的特點(diǎn)總結(jié)如下表所示：
滾珠絲杠的重要技術(shù)參數(shù)
可選輸入?yún)?shù)
可選輸入?yún)?shù)能夠讓設(shè)計工程師在滾珠絲杠選型的早期就能夠根據(jù)特定性能來選擇具體類型的滾珠絲杠。值得注意的是，指定可選輸入?yún)?shù)可能會不必要地限制滾珠絲杠的選擇范圍。例如，如果你選擇了公制產(chǎn)品系列，那就會放棄掉所有的英制系列產(chǎn)品，但英制的滾珠絲杠也很可能很好地適合此應(yīng)用。
系統(tǒng)基本參數(shù)
系統(tǒng)基本參數(shù)確定了應(yīng)用要求的基本幾何尺寸。系統(tǒng)的安裝方向同樣也很重要，因?yàn)樗椒较蚍胖脮r負(fù)載等于有效載荷重量乘以摩擦系數(shù)，而豎直方向放置時負(fù)載等于重力。定位精度要求決定了應(yīng)用所需滾珠絲杠的精度等級。以下表中顯示了不同類型滾珠絲杠的定位精度水平。
背隙是指滾珠絲杠和滾珠螺母間的直線自由運(yùn)動，可以通過預(yù)壓螺母進(jìn)行調(diào)節(jié)。變導(dǎo)程預(yù)壓使螺母中的螺紋導(dǎo)程略小于絲杠導(dǎo)程，從而實(shí)現(xiàn)精確的預(yù)壓。這種預(yù)壓方式典型應(yīng)用于既需要高重復(fù)精度又需要高剛度的場合。雙螺母調(diào)節(jié)預(yù)壓方式中兩個滾珠螺母通過中間的一個壓縮彈簧進(jìn)行軸向預(yù)壓。這種預(yù)壓方式典型應(yīng)用于重復(fù)定位要求高的定位應(yīng)用。如果沒有預(yù)壓，那么絲杠和螺母間的軸向間隙通常為0.002-0.008英寸，具體數(shù)值取決于絲杠尺寸。無預(yù)壓滾珠絲杠通常應(yīng)用于運(yùn)輸或豎直應(yīng)用。
驅(qū)動系統(tǒng)類型是另一個基本絲杠參數(shù)。在絲杠驅(qū)動系統(tǒng)中，螺母是固定的，絲杠用于驅(qū)動；在螺母驅(qū)動系統(tǒng)中，絲杠是固定的，螺母用于驅(qū)動。
滾珠絲杠末端安裝方式有支承和固定兩種形式。末端支承形式只在單點(diǎn)對滾珠絲杠進(jìn)行支承，不能夠承受彎矩。末端固定形式能夠承受彎矩，因?yàn)樗ǔＪ褂脙蓚€充分隔開的軸承進(jìn)行支承，因此能夠保證滾珠絲杠垂直于旋轉(zhuǎn)軸承端面。末端固定形式能夠提供較大的裂斷強(qiáng)度和更高的臨界轉(zhuǎn)速。而另一方面，末端支承形式結(jié)構(gòu)更加緊湊，成本更低。末端支承形式通常比末端固定形式更容易調(diào)整和安裝，因此安裝成本通常更低一些。滾珠絲杠的固定方式通常有：
? 一端固定，一端自由
? 兩端支承
? 一端固定一端支承
? 兩端固定
應(yīng)用參數(shù)
首先要確定的應(yīng)用參數(shù)是負(fù)載方向和水平。滾珠絲杠最好只承受軸向負(fù)載。滾珠絲杠在壓縮載荷下避免屈曲的能力叫做裂斷強(qiáng)度。滾珠絲杠必須承受軸向力，這個力與電機(jī)扭矩作用在滾珠螺母上的力大小相等，方向相反。總地來說，裂斷強(qiáng)度決定了設(shè)計參數(shù)，因?yàn)閷τ陂L柱形產(chǎn)品，裂斷強(qiáng)度遠(yuǎn)低于其抗壓強(qiáng)度。因?yàn)殚L徑比對于裂斷屈曲非常重要，于是滾珠絲杠的壓縮負(fù)載強(qiáng)度將取決于絲杠的長度。在支承相同負(fù)載而不發(fā)生屈曲的情況下，兩端固定滾珠絲杠的長度可以是兩端支承滾珠絲杠長度的1.5倍，是一端自由滾珠絲杠長度的2.5倍。
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