滚珠丝杠螺母副基础知识

滚珠丝杠螺母副是数控机床中常见的将旋转运动转化为直线运动的传动装置。它用滚珠的滚动代替了丝杠螺母副中的滑动，摩擦力小，性能好。

1.滚珠丝杠螺母副的组成:丝杠、螺母、滚珠、滚道(回球装置)、螺母座。

2.滚珠丝杠螺母副的工作原理。

丝杠和螺母上有圆形螺旋槽，它们组合在一起形成螺旋滚道。滚道里有球。当螺杆和螺母相对运动时，滚珠沿着之前的螺旋槽滚动，滚动几次后通过回程导向装置一个一个滚回到螺杆和螺母之间，形成一个闭环。

3.滚珠丝杠副的优点:

①摩擦系数低，传动效率高，传动扭矩低。

②灵敏度高，传动平稳，不易爬行，跟随精度高，定位精确。

③磨损小，使用寿命长，精度保持性好。

④预紧和消除间隙措施可提高轴向刚度和反向精度。

⑤运动是可逆的。

滚珠丝杠副的缺点:制造工艺复杂，成本高，垂直安装无法自锁，需要增加制动机构。

4.滚珠丝杠螺母副的循环方式。

球有外循环和内循环。

1)外循环。

当滚珠在回程过程中脱离与螺杆的接触，就是外循环。

外循环滚珠丝杠副按球循环时有两种回程方式，即插管式和螺旋槽式。

插管外循环的特点:结构工艺性好，但由于管子突出螺母体，径向尺寸较大。

插管外循环。

螺旋槽式外循环的特点:这种结构的径向尺寸比插管式结构小，但制造更复杂。

螺旋槽式外循环。

2)内循环。

滚珠循环过程中，内循环始终与丝杠接触。

内循环滚珠丝杠副的特点；

优点:径向尺寸紧凑，刚性好，回程滚道短，摩擦损失小。

缺点:变频器难加工。

5.滚珠丝杠螺母副轴向间隙的调整。

滚珠丝杠的传动间隙是指轴向间隙，丝杠的安装部分和驱动部分之间的间隙应消除。

消除间隙的方法通常采用双螺母结构:两个螺母的相对轴向位移使两个滚珠螺母中的滚珠分别紧贴在螺旋滚道的相对两侧。

注意:预紧力不宜过大，否则会增加空载扭矩，降低传动效率，缩短使用寿命。

双螺母丝杠的间隙消除方法:

●垫片间隙调整型。

●双螺母间隙调节型。

●齿差间隙调整型。

1)垫片间隙调整型。

如图，调整垫片厚度使左右螺母产生轴向位移，可以消除间隙，产生预紧力。优点:结构简单，刚性好。缺点:调整不方便，滚道磨损时，不能随时消除，容易预紧。

垫圈间隙调节型。

2)双螺母间隙调整型。

左螺母的外端没有法兰，但有螺纹，由两个圆形螺母固定。螺母座中螺母的传动受平键限制，右侧螺母的外端有一个法兰。调整时，通过拧动内圆螺母可以消除间隙并产生预紧力。

特点:结构简单，刚性好，预紧可靠，使用中调节方便，但不能精确定量调节。

3)齿差间隙调整式。

如图所示，两个螺母的法兰上分别制有圆柱形外齿轮，分别与紧固在套筒两端的内齿圈啮合，齿数为A和B，相差一齿。调整时，先拆下内齿圈，让两个螺母相对套筒-一个齿同向旋转，然后插入内齿圈，那么两个螺母会产生相对角位移，其轴向位移X=1/a-1/b，其中

6.滚珠丝杠的几种支撑方式。

为了给数控机床的进给系统获得较高的传动刚度，除了加强滚珠丝杠副本身的刚度外，滚珠丝杠的正确安装和支撑结构的刚度也是不可忽视的因素。为了减少受力后的变形，轴承座应有加强筋，增加轴承座与机床的接触面积，采用高刚度的推力轴承。

●推力轴承安装在一端。这种安装方式适用于小行程短丝杠，承载力小，轴向刚度低。

●推力轴承安装在一端，向心球轴承安装在另一端。这种方法用于长丝杠的情况。当丝杠因热变形而伸长时，一端固定，另一端轻微轴向浮动。

●两端安装推力轴承，通过在滚珠丝杠两端安装推力轴承并施加预紧力，可以提高轴向刚度。而且螺杆在工作时只承受拉力，但这种方法对螺杆的热变形很敏感。

●推力轴承和径向球轴承安装在两端。轴承两端的刚度较高。这种方法也适用于承受轴向和径向载荷。

关键词:轴承类型。