结构基本形式和特性解析

滚珠丝杠机构是在丝杠和螺母接合副之间的螺旋槽中装入滚珠的导向传动装置，其基本结构如图10-1所示。丝杠1和螺母2相对运动时，滚珠（钢球）3沿着螺旋槽滚动，当其滚动至螺母滚道设定的末端时，即会顺着反向导流管4回到螺母滚道的始端，并随即进入负载滚动状态。如此形成闭合的循环运行回路，以滚动摩擦代替滑动摩擦来实现高效的螺旋传动。

滚珠的列数通常为1列或2列。滚珠的回流，大多数是采用外插式导流管4结构，导流管数与滚珠列数相同。图10-1所示为两列滚珠的结构，导流管用压紧件5将其夹紧。

每列滚珠的有效负载圈数，通常为2.5～5圈。增加圈数可提高丝杠的刚度、额定负载、耐磨性和寿命。所以，对有些传动系统，可以采用较多的滚珠有效负载圈数来提高丝杠刚度的方法来减小丝杠的直径，从而降低丝杠自身的惯性矩，因丝杠的惯性矩与其直径的4次方（d⁴）成正比。

图10-1 滚珠丝杠副基本结构(www.xing528.com)

1—丝杠 2—螺母 3—滚珠 4—导流管 5—压紧件

滚珠丝杠可用调节措施或用双螺母结构来完全消除轴向运动间隙，以避免反向运动回差。还可以施加预载，提高丝杠的刚度。所以，滚珠丝杠具有很高的传动精度和很好的高速驱动性能（转速可达4×10⁴r／mjn，线速度可达30m／mjn）；还具有很好的传动可逆性，既可把旋转运动变换为直线运动，也可以把直线运动变换为旋转运动，巨传动效率相当。

螺母带有法兰盘，用以与工作台或传动构件的连接。

滚珠丝杠有两种使用场合：定位和传动。定位用滚珠丝杠用于精确的定位和测量，通过旋转角度和导程来确定被传动物体或工件的精确位置，测定轴向运动的行程。这种丝杠副必须加预载消除轴向间隙。传动用滚珠丝杠用于高效率的动力传递，如各种精密机床和CNC在机械加工中工件的传动以及各种专用设备的精密高效的传动等。