滚动螺旋传动及其应用：设计、计算与特点

在螺杆与螺母之间设有封闭循环的滚道，并在滚道间填充钢珠，使螺旋副的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦，提高传动效率，这种螺旋传动称为滚动螺旋传动，又称滚珠丝杠副。

1.滚珠丝杠的分类、特点和应用

（1）滚珠丝杠的分类

①按用途分类

A.定位滚珠丝杠：通过旋转角度和导程控制轴向位移量，称为P类滚珠丝杠。

B.传动滚珠丝杠：用于传递动力的滚珠丝杠，称为T类滚珠丝杠。

②按滚珠的循环方式分类

A.内循环滚珠丝杠（图5－52）

滚珠在循环回路中始终与螺杆接触，螺母上开有侧孔，孔内装有反向器将相邻两螺纹滚道连通，滚珠越过螺纹顶部进入相邻滚道，形成一个循环回路。

图5－52　内循环滚珠丝杠

B.外循环滚珠丝杠（图5－53、图5－54）

滚珠在循环回路中脱离螺杆的滚道，在螺旋滚道外进行循环。常见的外循环形式有两种。(www.xing528.com)

（2）滚珠丝杠的特点和应用

①滚珠丝杠的优点：滚动摩擦系数小，传动效率高；启动扭矩接近运转扭矩，工作较平稳；磨损小且寿命长，可用调整装置来调整间隙，传动精度与刚度均得到提高；不具有自锁性，可将直线运动变为回转运动。

②滚珠丝杠的缺点：结构复杂，制造困难；在需要防止逆转的机构中，要加自锁机构；承载能力不如滑动螺旋传动大。

图5－53　螺旋槽式

图5－54　插管式

滚珠丝杠多用在车辆转向机构及对传动精度要求较高的场合，如飞机机翼和起落架的控制驱动、大型水闸闸门的升降驱动及数控机床的进给机构等。

2.滚动螺旋传动设计计算的说明

由于滚动螺旋传动的精度要求高，且制造比较复杂，所以一般均由专业厂生产，使用者在设计时通常以选择性计算或校验为主。

一般情况下，滚珠丝杠副的承载能力取决于其抗疲劳能力，故首先应按寿命条件及额定动载荷选择或校核其基本参数，同时检验其载荷是否超过额定静载荷。当转速很低时，可仅按额定静载荷确定或校核其尺寸；当转速较高时，还应考虑丝杠的临界转速。但不论转速高低，一般均应对丝杠进行强度、刚度和稳定性校验。

关于滚动螺旋传动设计计算的方法、步骤及其有关参数，可查阅相关手册和资料。