滚珠丝杠结构的特点有哪些?

螺旋传动是应用非常广泛的机械传动之一，早年用的是滑动螺旋传动和静压螺旋传动较为常见，由于滑动传动的接触螺旋面存在加大的滑动摩擦阻力，有传动效率低、磨损快、使用寿命短的缺点，已不能满足追求高速、高效、高精度的现代工业的需求；至于静压螺旋传动，因其传动装置复杂、维修不方便，应用上也受到了不小的限制。滚珠丝杠则是为了满足上述要求发展起来的传动机构。

滚珠丝杠是丝杠与螺母旋合的螺旋槽指尖放置矢量的滚珠作为中间传动体，借助滚珠返回通道，构成滚珠可在闭合回路中反复运动的螺旋传动，当丝杠和螺母在传动时，滚珠被推动并闭合回路中形成滚珠链的反复循环运动。这样，丝杠和螺母的相对运动借助于滚珠链的作用，把滑动接触变成了滚动接触。因此，滚珠螺旋传动相对于滑动滑动螺旋传动而言，其螺旋运动机理就是以滚动摩擦代替滑动摩擦，这也是滚珠螺旋传动具有的独特技术性能和物理本质。

滚珠丝杠能以较小的动力推动较大的负荷，功率消耗为滑动螺旋传动的25%-50%，不管正传动还是逆传动，都具有很高的传动效率，在减少机械装备体积、节约能源方面有着比较大的意义。另外，滚珠丝杠启动快、运行稳定，具有较高的定位精度和重复定位性度，也被广泛应用于各种具有同步要求的机构中。

不同结构形式的滚珠丝杠，主要区别在于螺纹滚道型面形状、滚珠循环方式、预紧方法等三个方面。螺纹滚道型面是指通过滚珠中心做螺旋线的法向截面与丝杠、螺母螺纹滚道面的交线。目前国内应用最广泛的有单圆弧滚道和双圆弧滚道。单圆弧滚道型面，有磨削螺纹滚道其型面的砂轮成型复杂，但其接触角能在工作过程中基本保持不变，因而其传动效率、承载能力及轴向刚度较为稳定。

滚珠丝杠的循环方式按滚珠在循环反向过程中与丝杠表面脱离与否，可分为内循环和外循环两大类。内循环是一种滚珠在循环过程中始终不与丝杠表面脱离的循环方式，螺母内反向器上回珠槽使滚珠沿滚道滚动一圈后，翻越过丝杠螺纹滚道压顶，重新回到初始滚道。外循环则是指滚珠在循环反向时离开丝杠滚道、在螺母体内或体外的循环方式。

常见的预紧形式可分为双螺母插齿式，双螺母螺纹式，双螺母垫片式和单螺母变位导程自预紧式。双螺母插齿式以变相位达到调整间隙的目的。其两个螺母的凸缘上分别切出相差一个齿的外齿轮，外齿轮与螺母座中相应的内齿轮齿合，调隙时使量螺母沿同方向传动相同齿数即可。插齿式调整精度高，适用于要求获得准确预紧力的精密定位系统。双螺母螺纹式使用普通园螺母预紧，用平键限制两个滚珠螺母相对传动。

双螺母插齿式这种轴向尺寸长，易于松动，准确性和可靠性均较差。双螺母垫片式在调整时，改变垫片的厚薄，就可以达到预紧的目的。这种方式结构简单，装卸方便且有高的可靠性，是应用较为广泛的形式。单螺母变位导程自预紧式是在一个滚珠螺母内的两组循环圈之间借助螺母内螺纹变位导程产生变位量实现预紧调隙。这种形式结构最为简单，尺寸最紧凑，适用于预紧力要求不大且不需要经常间隙的场合。