【機床商務網欄目 科技動態】滾珠絲杠是將回轉運動轉化為直線運動，或將直線運動轉化為回轉運動的理想的產品。
 

　　作為工具機械和精密機械中，非常常見的傳動元件，其主要功能是將旋轉運動轉換成線性運動，或將扭矩轉換成軸向反復作用力，同時兼具高精度、可逆性和高效率的特點。由于具有很小的摩擦阻力，滾珠絲杠被廣泛應用于各種工業設備和精密儀器。
 

　　滾珠絲杠由螺桿、螺母、鋼球、預壓片、反向器、防塵器組成。它的功能是將旋轉運動轉化成直線運動，這是艾克姆螺桿的進一步延伸和發展，這項發展的重要意義就是將軸承從滑動動作變成滾動動作。滾珠絲杠發展至今，已經廣泛應用到各產業機械的定位精度控制上如精密機床 、產業機械、電子機械、輸送機械的重要主角。
 

　　滾珠絲杠常用的循環方式有兩種：外循環和內循環。滾珠在循環過程中有時與絲杠脫離接觸的稱為外循環；始終與絲杠保持接觸的稱為內循環。
 

　　1) 外循環：外循環是滾珠在循環過程結束后通過螺母外表面的螺旋槽或插管返回絲杠螺母間重新進入循環。外循環滾珠絲杠螺母副按滾珠循環時的返回方式主要有端蓋式、插管式和螺旋槽式。常用外循環方式端蓋式；插管式；螺旋槽式。端蓋式，在螺母上加工一縱向孔，作為滾珠的回程通道，螺母兩端的蓋板上開有滾珠的回程口，滾珠由此進入回程管，形成循環。插管式，它用彎管作為返回管道，這種結構工藝性好，但是由于管道突出螺母體外，徑向尺寸較大。螺旋槽式，它是在螺母外圓上銑出螺旋槽，槽的兩端鉆出通孔并與螺紋滾道相切，形成返回通道，這種結構比插管式結構徑向尺寸小，但制造較復雜。外循環滾珠絲杠外循環結構和制造工藝簡單，使用廣泛。其缺點是滾道接縫處很難做得平滑，影響滾珠滾道的平穩性。
 

　　2) 內循環：內循環均采用反向器實現滾珠循環，反向器有兩種類型。圓柱凸鍵反向器，它的圓柱部分嵌入螺母內，端部開有反向槽。反向槽靠圓柱外圓面及其上端的圓鍵定位，以保證對準螺紋滾道方向。扁圓鑲塊反向器，反向器為一般圓頭平鍵鑲塊，鑲塊嵌入螺母的切槽中，其端部開有反向槽，用鑲塊的外輪廓定位。兩種反向器比較，后者尺寸較小，從而減小了螺母的徑向尺寸及縮短了軸向尺寸。不過，這種反向器的外輪廓和螺母上的切槽尺寸精度要求相對比較高。
 

 

　　我們在機床商務的產品頁里面，搜到了來自天南地北的各種滾珠絲杠。那么，我們應該如何選擇合適的滾珠絲杠呢？這里給大家羅列了幾個參數，可以作為大家參考的依據：
 

　　1、公稱直徑
 

　　即絲杠的外徑，常見規格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120，不過請注意，這些規格中，各廠家一般只備16~50的貨，也就是說，其他直徑大部分都是期貨(見單生產，貨期大約在30~60天之間，日系產品大約是2~2.5個月，歐美產品大約是3~4個月)。公稱直徑和負載基本成正比，直徑越大的負載越大，具體數值可以查閱廠家產品樣本。這里只說明兩個概念：動額定負荷與靜額定負荷，前者指運動狀態下的額定軸向負載，后者是指靜止狀態下的額定軸向負載。設計時參考前者即可。需要注意的是，額定負荷并非大負荷，實際負荷與額定負荷的比值越小，絲杠的理論壽命越高。推薦：直徑盡量選16~63。
 

　　2、導程
 

　　也稱螺距，即螺桿每旋轉一周螺母直線運動的距離，常見導程有1、2、4、6、8、10、16、20、25、32、40，中小導程現貨產品一般只有5、10，大導程一般有1616、2020、2525、3232、4040(4位數前兩位指直徑，后兩位指導程)，其他規格多數廠家見單生產。導程與直線速度有關，在輸入轉速一定的情況下，導程越大速度越快。推薦：導程盡量選5和10。
 

　　3、長度
 

　　長度有兩個概念，一個是全長，另一個是螺紋長度。有些廠家只計算全長，但有些廠家需要提供螺紋長度。螺紋長度中也有兩個部分，一個是螺紋全長，一個是有效行程。前者是指螺紋部分的總長度，后者是指螺母直線移動的理論大長度，螺紋長度=有效行程+螺母長度+設計裕量(如果需要安裝防護罩，還要考慮防護罩壓縮后的長度，一般按防護罩大長度的1/8計算)。
 

　　在設計繪圖時，絲杠的全長大致可以按照一下參數累加：絲杠全長=有效行程+螺母長度+設計余量+兩端支撐長度(軸承寬度+鎖緊螺母寬度+裕量)+動力輸入連接長度(如果使用聯軸器則大致是聯軸器長度的一半+裕量)。特別需要注意的是，如果你的長度超長(大于3米)或長徑比很大(大于70)，好事先咨詢廠家銷售人員可否生產，總體的情況是，國內廠家常規品大長度3米，特殊品16米，國外廠家常規品6米，特殊品22米。當然不是說國內廠家就不能生產更長的，只是定制品的價格比較離譜。推薦：長度盡量選6米以下，超過的用齒輪齒條更劃算了。
 

　　4、螺母形式
 

　　各廠家的產品樣本上都會有很多種螺母形式，一般型號中的前幾個字母即表示螺母形式。按法蘭形式分大約有圓法蘭、單切邊法蘭、雙切邊法蘭和無法蘭幾種。按螺母長度分有單螺母和雙螺母(注意，單螺母和雙螺母沒有負載和剛性差異，這一點不要聽從廠家銷售人員的演說，單螺母和雙螺母的主要差異是后者可以調整預壓而前者不能，另外后者的價格和長度大致均是前者的2倍)。在安裝尺寸和性能允許的情況下，設計者在選用時應盡量選擇常規形式，以避免維護時備件的貨期問題。推薦：頻繁動作、高精度維持場合選雙螺母，其他場合選雙且邊單螺母。推薦：螺母形式盡量選內循環雙切邊法蘭單螺母。
 

　　5、精度
 

　　滾珠絲杠按GB分類有P類和T類，即傳動類和定位類，精度等級有1、2、3、4.....幾種，國外產品一般不分傳動還是定位，一律以C0~C10或具體數值表示，一般來說，通用機械或普通數控機械選C7(任意300行程內定位誤差±0.05)或以下，高精度數控機械選C5(±0.018)以上C3(±0.008)以下，光學或檢測機械選C3以上。特別需要注意的是，精度和價格關聯性很大，并且，精度的概念是組合和維持，也就是說，螺桿的導程誤差不能說明整套絲杠的誤差，出廠精度合格不能說明額定使用壽命內都維持這個精度。這是個可靠性的問題，與生產商的生產工藝有關。推薦：精度盡量選C7。
 

　　6、珠卷數
 

　　這個參數一般標注在型號的導程后，如4010-4，這個“-4”就是珠卷數，因為有循環方式的問題說起來比較復雜，用戶可以簡單的理解為滾動體的循環圈數，“-4”就是4個循環，這個數值越大表示負載越大螺母長度越長。
 

　　7、珠徑
 

　　這個參數是指滾動體的直徑，型號中不會體現，但是在各廠家的技術參數表中會標識，一般與公稱直徑和導程相關，用戶不必理會。但是有些用戶因使用不當導致滾珠掉出螺母外需要重裝滾珠時這個參數是要注意的，尺寸一般精確到0.001，當然，不推薦用戶自行安裝，否則廠家不會提供無償維護，即使產品仍在保修期內。如有滾珠意外掉落的情況，應通知供應商協助安裝。
 

　　8、制造方式代碼
 

　　滾珠絲杠的制造方式主要是兩種：軋制和磨制，前者也稱滾軋制造或轉造，一般用F表示。后者也稱研磨制造。一般用G表示。因工藝的不同，兩者能達到的精度等級不同，目前，軋制方式能達到的高精度是C5級，我所知的只有REXROTH可以達到這個精度。而磨制可以成產出更高精度的產品。不過請注意，兩種制造方式與精度、性能沒有逆向必然性，也就是說如果你選用的精度是C7，那么與它是怎么制造出來的無關。事實上我碰到許多廠家的專業銷售人員都未必知道兩者之間的詳細區別，所以多說幾句：軋制屬于批量制造，磨制屬于精確制造，前者的生產效率遠遠高于后者，但是前者的制造設備成本也遠遠高于后者。換句話說，磨制絲杠的進入門檻較低，軋制生產的進入門檻較高，能生產軋制絲杠的廠家一般也能生產磨制絲杠，而能生產磨制絲杠的廠家不一定能生產軋制絲杠。所以，同精度產品如果該可以買到軋制品就不要買磨制品，原因很簡單：便宜。另外說明一點，軋制和磨制僅指螺桿，螺母全是磨削制造。
 

　　9、預壓
 

　　也稱預緊。關于預壓，用戶不必了解具體預緊力和預緊方式，只需按照廠家樣本選擇預壓等級即可。等越高螺母與螺桿配合越緊，等級越低越松。遵循的原則是：大直徑、雙螺母、高精度、驅動力矩較大的情況下預壓等級可以選高一點，反之選低一點。
 

　　(原標題：滾珠絲杠如何選型？這9個參數一定要多注意！)