滾珠絲杠的螺旋傳動特點

滾珠絲杠由于具有高效率、高精度、高剛度等特點，被廣泛應用于機械、航天、航空、核工業等領域。精密滾珠絲杠副是發展數控機床的關鍵部件，讓我們了解下滾珠絲杠旋轉傳動與滑動螺旋傳動、靜壓螺旋傳動相比，具有以下特點：

（1）傳動效率高

對于滑動螺旋傳動來說，在定期潤滑的條件下，絲杠與青銅（或鑄鐵）螺母間的滑動摩擦系數f在0.06~0.15之間，摩擦阻力大，傳遞效率低（一般低于40%)。然而，滾動螺旋傳動的摩擦系數經實驗測得，一般為0.0025~~0.0035。顯然，其傳動摩擦阻力大大減小；傳動效率得到很大提高。當摩擦系數u=0.003、螺旋升角入=2 d時，傳動效率可達90%以上：當螺旋升角入=3 d時，傳動效率可升至95%以上;當入再度增大時，傳動效率的理論值可高達98%，但其增加的速度緩慢了7。這些效率的數值，相當于滑動螺旋傳動的2~4倍。這樣，滾珠絲杠螺旋傳動相對滑動螺旋傳動來說，就能以較小的動力推動較大的負荷，而功率消耗只有滑動螺旋傳動的1/4~1/2，不僅能大大減輕操縱者的勞動強度，而且對機械小型化、啟動后的顫動和滯后時間的減少，以及節省能源等方面，都具有重要意義。

（2）傳動的可逆性

滾珠絲杠螺旋傳動不僅正傳動效率（簡稱正效率）高，而且逆傳動效率（簡稱逆效率)也幾乎同樣高達98%。它既可把回轉運動變成直線運動（簡稱正傳動），又可把直線運動變成回轉運動〈簡稱逆傳動)。因此，與滑動螺旋傳動相比，突出的不同點是傳動具有可逆性。滾珠螺旋傳動的正傳動與逆傳動關系。

當然，滾珠絲杠螺旋傳動的逆傳動效率高，一方面固然帶來了逆傳動的好處，但另一方面卻不如滑動螺旋傳動那樣具有白鎖能力。在某些機構中，特別是垂直升降機構中使用滾珠螺旋傳動時，必須設置防逆轉裝置。因此，與滑動螺旋傳動相比，帶來了機構比較龐雜的缺點。但與靜壓螺旋傳動相比，機構仍屬簡單緊湊，也易于維修。

（3）同步性能好

由于滾珠絲杠螺旋傳動的滾動摩擦特性，摩擦阻力幾乎與運轉速度無關，靜摩擦力矩接近相等，因此，運轉啟動時無顫動，低速下運轉無爬行。這不但縮短了啟動的時間,

消除了在滑動螺旋傳動中那種滑移現象，而且大大提高了傳動的靈敏度和準確度，具有持續平穩運行的特點。如果用兒套同樣的滾珠絲杠螺旋傳動同時驅動兒個相同的部件或者裝置時，包括啟動的同時性、運行中的速度和位移等，都具有準確的一致性，這就是所說的同步性。這種技術特性已成功地應用到各種具有同步要求的機構中。

（4）傳動精度高

傳動精度主要是指進給精度和軸向定位精度。經過淬硬和精磨螺紋滾道后的滾珠螺旋副，本身就具有較高的進給精度。高精度滾珠螺旋副，導程累積誤差可達5 m/300mm以上。當采用預緊螺母時，則能完全消除軸向間隙。如果預緊力適當（即最佳預緊力），在不增加驅動力矩和基本不降低傳動效率的前提下，能提高傳動系統的剛度和定位精度;在帶有反饋系統的滾珠絲杠螺旋傳動中，通過機電補償伺服系統，能夠獲得較高的重復定位精度。由于滾珠螺旋傳動的摩擦小，工作時本身幾乎沒有溫度變化，

因此不但進給速度穩定，而且絲杠尺寸也非常穩定，這就是具有很高定位精度和重復定位精度的重要原因。滾珠絲杠螺旋傳動之所以能在高精度的數控機床、多工序自動數控機床、精密機床和精密測量儀器中獲得廣泛應用，特別是成了要求靈敏而精確配合的伺服系統所不可缺少的配套元件，其重要原因是因其傳動精度高。

（5）使用壽命長

滾珠螺旋副的絲杠、螺母和滾珠都經過淬硬，而且滾動摩擦產生的磨損極小，故螺旋副經長期使用仍能保持其精度，工作壽命很長,這是滑動螺旋傳動副無法比擬的。一般來說，滾珠螺旋副的壽命比滑動螺旋副高5~6倍，而在某些使用場合下可高達10倍左右。使用壽命長這一優點，可相對地彌補滾珠絲杠螺旋傳動制造成本較高的不足。