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滚珠丝杠是精密机械上传动元件的关键机械部件

文章附图
滚珠螺杆(Ballscrew),别名球螺杆、导螺杆,滚珠丝杠由螺杆、螺母、钢球、预压片、反向器、防尘器组成,是一种钢珠介于螺帽与螺杆之间做运动,将传统螺杆之滑动接触转换成滚动接触然后再将螺帽内的钢珠回转运动转为直线运动的传动机械组件。
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具有定位精度高、高寿命、低污染和可做高速正逆向的传动及变换传动等特性,因具上述特性,滚珠螺杆已成为近来精密科技产业及精密机械产业的定位及测量系统上的重要零组件之一。滚珠丝杆广泛应用于机床,滚珠的循环方式有循环导管式、循环器式、端盖式。预压方式有定位预压(双螺母方式、位预压方式)、定压预压。
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滚珠螺杆主要为螺杆、螺帽、钢珠、固定座、刮刷器及回流管所构成的,依其循环系统的不同更分为外循环式、内循环式、端塞循环式滚珠螺杆。
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滚珠螺杆的结构传统分为内循环结构(以圆形反向器和椭圆形反向器为代表)和外循环结构(以插管为代表)两种。
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这两种结构也是最常用的结构。这两种结构性能没有本质区别,只是内循环结构安装连接尺寸小;外循环结构安装连接尺寸大。
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目前,副的结构已有10多种,但比较常用的主要有:内循环结构;外循环结构;端盖结构;盖板结构。
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内循环结构反向器的形状有多种多样,但是,常用的外形就是圆形和椭圆形。由于圆形滚珠反向通道较短,因此,在流畅性上不如椭圆形结构。
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现在,最好的反向器结构为椭圆形内通道结构,由于滚珠反向不通过丝杠齿顶,类似外循环结构,因此,消除了丝杠齿顶倒角误差给滚珠反向带来的影响。但由于制造工艺较复杂,影响了这种结构的推广。
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滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件,其主要功能是将旋转运动转换成线性运动,或将扭矩转换成轴向反复作用力,同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。上品机电滚珠螺杆发展至今,已经广泛应用到各产业机械的定位精度控制上如精密工具机 、产业机械 、电子机械 、输送机械的重要主角。
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NB这名字的来由自然不是自诩很NB,而是日本轴承的缩写。以他们的SPBR为例看看滚珠轴承的组成。
图为滚珠丝杠剖面图
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图为滚珠丝杠剖面图
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图为剖面图
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图为HIWIN(上银科技)量产的滚珠螺杆。发展至今,上银已成为全球占三望二的第三大滚珠螺杆、线性滑轨等精密机械业者(前两名都是日本厂商分别是日本的THK及NSK)。
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图为HIWIN(上银科技)量产的滚珠螺杆。上银连带台湾在滚珠螺杆的整体研发及量产能力上,也已跟其他先进工业国家并驾齐驱,成为世界上主要的供货基地,成为台湾机械零组
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排名第二的NSK是日本公司,大名日本精工株式会社,1916年成立。他们把滚珠丝杠放在精机的分类里。
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