滚珠丝杠螺母副的工作原理
滚珠丝杠螺母副的选型与计算
金属切削机床的技术规格每一类机床，为了能够加工不同尺寸的工件，所以不可能所有的机床都做成一种规格，这是不是实际也是不符合经济效益的。
国家根据了机床的生产和使用的情况，规定了每一种通用机床的主参数和第二主参数系列。
卧式车床的主参数包括：在床身上工件的最大回转直径有250、320、400、500、630、800、1000、1250mm八种规格；主参数相同的卧式车床一般又有几种不同的第二的主参数——最大工件长度。
例如，CA6140型卧式车床在床身上最大回转直径为400mm，而最大工件长度有750、1000、1500、2000mm四种。
机床的基本运动机床进行加工的实质其实就是让刀具与工件之间进行相对的运动。
虽然各种类型机床的具体用途和加工的方法不尽相同，但是它们工作的基本原理都是一样的，那就是通过刀具和工件之间的相对运动，使得毛坯上的多余金属被切除，并形成一定的形状、尺寸和质量的表面，从而获得所需要的机械零件。
因此加工需要什么运动和机床需要如何实现这些运动，就是我们首先要讨论的问题。
机床的运动分析，就是研究在金属切削机床上的各种运动及其相互联系。
机床运动分析的一般过程包括：根据在机床上加工的各种表面和使用的刀具类型，分析出得到这些表面的方法和所需要的运动，再去分析为了实现这些运动，机床应该具备的传动联系，实现这些传动联系的机构以及机床运动的调整方法。
这个顺序可以总结为“表面-运动-传动-机构-调整”。
尽管机床的品种有很多，结构也不尽相同，但归根结底也不过是几种基本运动类型的组合与转化而已。
机床运动的分析目的在于，可以利用非常简便的方法迅速地认识一台陌生的机床、掌握机床的运动规律、分析或者比较各种机床的传动系统，从而能够合理地去使用机床和正确设计机床的传动系统。
机床的传动系统传动链传动链是指由运动源、传动装置和执行件按一定的规律所组成的传动系统。
机床加工过程中所需的各种运动都是通过相应的传动链来实现的。
运动源运动源是给执行件提供动力和运动的装置。
简述滚珠丝杠螺母副的工作原理
滚珠丝杠螺母副是一种用于转换旋转运动和直线运动的机械传动装置。
它由滚珠丝杠和螺母组成。
螺母上有一条螺纹槽，而滚珠丝杠上则有许多滚珠。
滚珠在螺纹槽和滚珠丝杠之间滚动，使得螺母能够沿着滚珠丝杠的轴向线性移动。
滚珠丝杠螺母副的工作原理如下：
1. 旋转运动转化为直线运动：当滚珠丝杠旋转时，滚珠跟随着滚珠丝杠的螺纹槽进行滚动。
由于滚珠在螺纹槽中的滚动摩擦很小，使得滚珠丝杠和螺母之间的摩擦力大大减小。
因此，通过旋转滚珠丝杠，螺母可以沿着滚珠丝杠轴向产生平稳的直线运动。
2. 直线运动的导向作用：滚珠在滚珠丝杠的导向槽中滚动，起到了导向的作用。
这样一来，即使在高速运动和负载较大的情况下，滚珠丝杠螺母副仍能保持较高的定位精度和稳定性。
滚珠丝杠螺母副具有高效、高精度、高刚度和低摩擦等特点，广泛应用于机床、自动化装置、精密仪器以及其他需要直线运动转换的领域。
滚珠丝杠螺母工作原理
滚珠丝杠螺母工作原理滚珠丝杠螺母由螺杆和螺母两部分组成。
螺杆是一种具有螺旋形状的金属杆，上面刻有螺纹。
螺纹可以分为正螺纹和反螺纹，其中正螺纹顺时针旋转增加螺纹高度，而反螺纹逆时针旋转增加螺纹高度。
螺旋形状的螺纹使得螺杆能够通过旋转运动将输入的旋转运动转化为线性运动。
螺母是一种带有内螺纹的金属零件，与螺杆上的螺纹相匹配。
在滚珠丝杠螺母中，内螺纹是由一系列滚珠组成的槽沿螺纹底部形成的。
滚珠通过在螺纹底部滚动，实现了螺杆和螺母之间的相对运动。
滚珠丝杠螺母的工作原理是利用滚珠的滚动摩擦来实现转动运动到线性运动的转化。
当螺杆旋转时，滚珠将被带动滚动，因为滚珠与螺纹表面的接触点处受到的切向力大于法向力，这样就产生了一个推力，将螺母沿螺杆轴向移动。
滚珠丝杠螺母的滚动摩擦比滑动摩擦小很多，因此具有更高的效率和精度。
在滑动螺纹中，螺纹和螺母之间的接触面会产生较大的摩擦力，从而导致能量的消耗和热量的产生。
而在滚动丝杠螺母中，滚珠与螺纹之间的接触是滚动的，因此减小了接触面上的摩擦力，降低了能量的损失。
滚珠丝杠螺母还具有较高的传动速度和负载能力。
滚珠的滚动可以减小滚珠与螺纹之间的接触点的接触时间，从而使得滚珠丝杠螺母的传动速度更高。
同时，滚珠丝杠螺母采用滚珠传动，滚珠之间的压力分布均匀，能够承受较大的载荷。
滚珠丝杠螺母在应用中具有很多优点，但也存在一些问题。
首先，滚珠丝杠螺母需要进行润滑，以确保滚珠的顺畅滚动。
其次，滚珠丝杠螺母在运动中会产生一定的噪音。
此外，滚珠丝杠螺母的制造和安装要求较高，需要保证螺杆和螺母的螺纹精度和配合精度。
总结起来，滚珠丝杠螺母是一种利用滚动摩擦实现转动到线性运动转化的传动装置。
它具有高效、精密、稳定的特点，广泛应用于机械设备中的位置调节、提升和传动等工作。
滚珠丝杠螺母副的工作原理
滚珠丝杠螺母副是数控机床中回转运动转换为直线运动常用的传动装置。
它以滚珠的滚动代替丝杆螺母副中的滑动，摩擦力小，具有良好的性能。
组成及工作原理：滚珠丝杠螺母副的结构原理图·组成：主要由丝杆、螺母、滚珠和滚道（回珠器）、螺母座等组成。
·工作原理：在丝杆和螺母上加工有弧行螺旋槽，当它们套装在一起时便形成螺旋滚道，并在滚道内装满滚珠。
而滚珠则沿滚道滚动，并经回珠管作周而复始的循环运动。
回珠管两端还起挡珠的作用，以防滚珠沿滚道掉出。
特点：·传动效率高：机械效率可高达92%~98%。
·摩擦力小：主要是用滚珠的滚动代替了普通丝杆螺母副的滑动。
·轴向间隙可消除：也是由于滚珠的作用，提高了系统的刚性。
经预紧后可消除间隙。
·使用寿命长、制造成本高：主要采用优质合金材料，表面经热处理后获得高的硬度。
滚珠丝杆螺母副的消隙·双螺母垫片调隙：修磨垫片厚度消隙滚珠丝杆螺母副采用双螺母结构（类似于齿轮副中的双薄片齿轮结构）。
通过改变垫片的厚度使螺母产生轴向位移，从而使两个螺母分别与丝杆的两侧面贴合。
当工作台反向时，由于消除了侧隙，工作台会跟随CNC的运动指令反向而不会出现滞后。
·双螺母螺纹调隙：用锁紧螺母消隙差齿式调整法图示为利用两个锁紧螺母调整预紧力的结构。
两个工作螺母以平键与外套相联，其中右边的一个螺母外伸部分有螺纹。
当两个锁紧螺母转动时，正是由于平键限制了工作螺母的转动，才使得带外螺纹的工作螺母能相对于锁紧螺母轴向移动。
间隙调整好后，对拧两锁紧螺母即可。
结构紧凑，工作可靠，应用较广。
·双螺母齿差调隙：两个工作螺母的凸缘上分别切出齿数为Z1、Z2的齿轮，且Z1、Z2相差一个齿，即：Z2-Z1=1，两个齿轮分别与两端相应的内齿圈相啮合，内齿圈紧固在螺母座上。
设其中的一个螺母Z1转过一个齿时，丝杆的轴向移动量为S1，则有：Z1:1=T:S1 则S1=T/Z1如果两个齿轮同方向各转过一个齿，则丝杆的轴向位移为：ΔS=S1-S2=T/Z1-T/Z2=T/Z1Z2 例：当Z1=99，Z2=100时，ΔS≈1μ。
丝杆螺母工作原理
丝杆螺母工作原理
丝杆螺母工作原理是指通过螺纹副的协同作用实现线性运动的一种机械传动装置。
丝杆螺母由丝杆和螺母两部分组成。
丝杆是一种具有螺纹的杆状零件，螺纹可以是三角形、梯形等形状。
螺纹的作用是将旋转运动转化为线性运动。
螺母是与丝杆配合使用的零件，具有与丝杆螺纹相匹配的螺纹孔。
当丝杆旋转时，螺母便会沿着丝杆的轴线移动，实现线性运动。
丝杆螺母的工作原理是通过螺纹的摩擦力和间隙来实现运动传递。
当丝杆旋转时，由于螺纹的大小和形状，使得螺母受到一定的摩擦力。
这个摩擦力作用于螺母上，使其产生一个与丝杆轴线方向相同的推力，从而实现线性运动。
丝杆螺母的间隙对其工作效果也有着一定的影响。
合理的间隙可以保证丝杆和螺母的配合紧密，减小摩擦力，提高传动效率，同时也可以减小机械振动和噪音。
但如果间隙过大，会导致螺母在运动中的抖动，影响线性运动的稳定性和精度。
丝杆螺母广泛应用于各种机械设备中，如数控机床、自动化设备等，其工作原理简单可靠，传动效率高，使得线性运动更加精确和可控。
滚珠丝杠副轴向间隙调整和预紧的基本原理
滚珠丝杠副轴向间隙调整和预紧的基本原理滚珠丝杠副是一种常见的传动装置，其主要用于将旋转运动转化为直线运动。
在滚珠丝杠副中，轴向间隙调整和预紧是其基本原理之一，对于其正常运行和传动效率的提高起着重要的作用。
滚珠丝杠副的轴向间隙调整是指通过调节滚珠丝杠副中滚珠与螺纹轴的间隙大小，来达到理想的传动效果。
轴向间隙的调整是为了保证滚珠与螺纹轴之间的接触紧密，从而减小传动过程中的能量损耗和噪音产生。
如果轴向间隙过大，滚珠在传动过程中容易发生滑动，导致能量损耗增加；而如果轴向间隙过小，会增加滚珠与螺纹轴之间的摩擦，同样会影响传动效率。
因此，通过调整轴向间隙，可以使滚珠丝杠副在传动过程中实现最佳的接触状态，确保传动效率的最大化。
滚珠丝杠副的预紧是指通过施加一定的预紧力，使滚珠与螺纹轴之间产生一定的弹性变形，从而达到紧密配合的目的。
预紧力的作用是使滚珠与螺纹轴之间的接触更加紧密，增加传动的刚性和稳定性，减小传动过程中的回程误差和振动。
预紧力的大小需要根据具体的应用需求来确定，过大或过小都会影响滚珠丝杠副的传动效果。
一般来说，预紧力应该足够大，以保证滚珠与螺纹轴之间的接触紧密，但又不能过大，以免产生过多的摩擦和能量损耗。
在实际应用中，轴向间隙调整和预紧通常是通过调整滚珠丝杠副中的预紧螺母来实现的。
预紧螺母通常由两个螺纹结构组成，一个用于调整轴向间隙，一个用于施加预紧力。
通过旋转调整螺母，可以改变滚珠与螺纹轴之间的间隙大小和预紧力的大小。
在调整过程中，需要根据实际需求，不断试验和调整，直到达到理想的传动效果为止。
除了轴向间隙调整和预紧外，滚珠丝杠副的正常运行还需要注意以下几点。
首先，要定期检查滚珠丝杠副的润滑情况，确保润滑脂的充足和良好的润滑效果。
其次，要保持滚珠丝杠副的清洁，避免灰尘和杂质进入，影响传动效果。
最后，要避免滚珠丝杠副在超负荷或过载情况下工作，以免导致滚珠丝杠副的损坏和传动效果的下降。
滚珠丝杠副的轴向间隙调整和预紧是其正常运行和传动效率提高的基本原理之一。
滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动
滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。
滚珠丝杠的结构：滚珠丝杠副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。
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。
目前，滚珠丝杠副的结构已有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。
滚珠丝杠原理：1、按照国标GB/T17587.3-1998及应用实例，滚珠丝杠（目前已基本取代梯形丝杆，已俗称丝杆）是用来将旋转运动转化为直线运动；或将直线运动转化为旋转运动的执行元件，并具有传动效率高，定位准确等2、当滚珠丝杠作为主动体时，螺母就会随丝杆的转动角度按照对应规格的导程转化成直线运动，被动工件可以通过螺母座和螺母连接，从而实现对应的直线运动。
三维网技术论坛) q3 I* Z2 z' l' @( m' Q7 ?. x U7 w@# n" N A v# s9 c6 p'm2 x0三维,cad机械技术汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空镇江7 D8 Z1 m) H# h+ R三维网技术论坛+ q# a0 ^6 F7 @/ @滚珠丝杠的特点：1、与滑动丝杠副相比驱动力矩为滚珠丝杆的丝杠轴与丝母之间有很多滚珠在做滚动运动,所以能得到较高的运动效率。
与过去的滑动丝杠副相比驱动力矩达到以下,即达到同样运动结果所需的动力为使用滚动丝杠副的。
在省电方面很有帮助。
2、高精度的保证滚珠丝杆是用日本制造的世界最高水平的机械设备连贯生产出来的，特别是在研削、组装、检查各工序的工厂环境方面,对温度·湿度进行了严格的控制,由于完善的品质管理体制使精度得以充分保证。
3、微进给可能滚珠丝杆由于是利用滚珠运动,所以启动力矩极小,不会出现滑动运动那样的爬行现象,能保证实现精确的微进给。
滚珠丝杠螺母副的工作原理和特点
滚珠丝杠螺母副的工作原理和特点
滚珠丝杠螺母副是直线运动与回转运动能相互转换的新型传动装置。
滚珠丝杠螺母副(简称滚珠丝杆副)是一种在丝杠与螺母间装有滚珠作为中间元件的丝杠副,在丝杠和母上都有半圆弧形的螺旋槽,当它们套装在一起时便形成了滚珠的螺旋滚道。
螺母上有滚珠回路管道，将几圈螺旋滚道的两端连接起来构成封闭的循环滚道,并在滚道内装满滚珠。
当丝杠旋转时,滚珠在滚道内既自转又沿滚道循环转动,因而迫使螺母(或丝杠)轴向移动。
滚珠丝杠副的特点
(1)传动效率高,摩擦损失小。
滚珠丝杠副的传动效率n=0.92-0.96,是普通丝杠螺母副的3~4倍(η=0.20~0.40),功率消耗只相当于普通丝杠螺母副的14~1/3。
(2)定位精度高,刚度好。
给予适当预紧,可消除丝杠和螺母的螺纹间隙,反向时就可以消除空程死区。
(3)运动平稳,无爬行现象,传动精度高。
(4)有可逆性,可以从旋转运动转换为直线运动,也可以从直线运动转换为旋转运动,即丝杠和螺母都可以作为主动件。
(5)磨损小,使用寿命长。
(6)制造工艺复杂。
滚珠丝杠和螺母等元件的加工精度要求高,表面粗糙度也要求高,故制造成本高。
(7)不能自锁。
特别是对于垂直丝杠,由于自重惯力的作用,下降时当
传动切断后,不能立即停止运动,故常需附加制动装置。
滚珠丝杠螺母工作原理
滚珠丝杠螺母工作原理
滚珠丝杠螺母工作原理是利用滚珠在丝杠螺纹和螺母之间转动和滚动的方式，实现转动运动与线性运动的转换。
滚珠丝杠螺纹是一种特殊的螺纹，其槽形为三角形，槽底部有一排平行的球形凸起，即滚珠。
螺纹与滚珠螺纹螺母之间还具有一个密封沟，用于导向滚珠的运动轨迹。
当外部施加扭矩或力矩时，滚珠丝杠螺纹会将这些力转化为旋转运动。
滚珠则会被带动在螺纹槽中滚动，由于滚珠的滚动和对螺纹槽的导向作用，滚珠螺母会沿着螺纹轴向进行线性运动。
滚珠丝杠螺母由两个相互咬合的部分组成，分别为固定螺母和浮动螺母。
固定螺母通过固定在机械结构上，而浮动螺母则与工作台或其他运动部件连接。
当滚珠在螺纹槽中滚动时，由于滚珠对浮动螺母的推力，浮动螺母将会沿着螺杆轴向移动，实现线性运动。
同时，固定螺母的轴向推力也会抵消浮动螺母的推力，从而保持浮动螺母在螺杆上的位置稳定。
滚珠丝杠螺母可以通过改变输入扭矩或力矩的方向来改变输出的线性运动方向。
此外，通过改变滚珠的直径和数量来调节滚珠丝杠的负载能力和运动精度。
综上所述，滚珠丝杠螺母通过滚珠的滚动和导向作用，将旋转运动转换为线性运动，并实现精确、平稳的位置调节。
数控维修理论试题及答案4
A 12V B 24V C 36V D 48V
4、CNC 系统中的 PLC控制器 B 显示器 C 微处理器 D 环形分配器
5、1952 年，（A ）成功地研制出一台（A ），这是公认的世界上第一台数控机床。
A、 美国麻省理工学院 数控铣床 B、 美国耶鲁大学 数控铣床
C、 美国麻省理工学院 数控车床 D、 美国空军部门 数控铣床
6、数控系统的（D）端口与外部计算机连接可以发送或接受程序。
A SR-323 B RS-323 C SR-232 D RS-232
答：数控机床加工的特点是：a) 加工精度高，产品质量稳定；b) 劳动生产率高；c)加工零件的适应性强，灵活性好；d)减轻工人劳动强度；e)生产管理水平提高。
数控机床的应用范围是：适用于品种变换频繁、批量较小，加工方法区别大且复杂程度较高的零件。
四、综合题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）
2)额定转矩 电动机在额定转速以下所能输出的长时间工作转矩。
3)额定转速 由额定功率和额定转矩决定，通常在额定转速以上工作时，随着转速的升高，电动机所能输出的长时间工作转矩要下降。
4)瞬时最大转矩 电动机所能输出的瞬时最大转矩。
5)最高转速 电动机的最高工作转速。
6)电动机转子惯量。
5、 请说明开环伺服系统与闭环伺服系统的精度分别与哪些因素有关？
答：开环伺服系统精度取决于步进电机的步距精度和工作频率以及传动机构的传动精度，难于实现高精度加工；闭环伺服系统精度理论上仅取决于测量装置的精度，消除了放大和传动部分的误差，间隙误差等的直接影响。
6、 数控机床加工的特点及应用范围。
滚珠丝杠副的工作原理
滚珠丝杠副的工作原理
滚珠丝杠副是一种用于传动运动和力的装置，它主要由螺纹轴和滚珠螺母组成。
滚珠丝杠副的工作原理基于滚动摩擦的原理，通过滚珠螺母的滚动运动来实现螺纹轴的旋转或线性运动。
具体工作原理如下：
1. 当外部力作用于滚珠螺母上时，滚珠螺母就会沿着螺纹轴的轴向移动，同时滚珠也会在螺纹与滚珠螺母之间发生滚动。
2. 滚珠螺母内部通常有一组滚珠，这些滚珠被安排在一个直线或环形的轨道上，螺母的内表面也有一个与轨道相对应的凹槽。
3. 当滚珠受到外部力作用时，它会沿着螺纹轴的线性或旋转运动方向移动，同时在滚珠和凹槽之间形成摩擦力。
4. 这种滚动摩擦作用使得滚珠螺母能够沿螺纹轴的轴向移动，并通过滚动摩擦力将外部力传递给螺纹轴，从而实现力的传递和转换。
滚珠丝杠副由于滚动摩擦的工作原理，具有较高的传动效率、较长的使用寿命和较小的摩擦力，因此在许多机械装置中得到广泛应用。
丝杠螺母文档
丝杠螺母简介丝杠螺母是一种常见的机械传动装置，主要用于线性运动控制。
它由螺杆和螺母两部分组成，通过螺杆的旋转使螺母在螺纹轴向上进行直线运动。
丝杠螺母广泛应用于数控机床、印刷机、木工机械等设备中。
结构和工作原理丝杠螺母的基本结构是由外螺纹的螺杆和内螺纹的螺母组成。
螺杆上的螺纹与螺母上的螺纹配合，通过同步旋转从而使螺母在轴向上移动。
丝杠螺母的工作原理是利用螺纹副的力学原理。
当螺杆旋转时，螺母沿着螺旋轴向进行直线运动。
当螺杆旋转1圈时，螺母的位移距离等于螺纹间距。
通过控制螺杆的旋转方向和速度，可以实现螺母的前后、上下、左右等不同方向的线性运动。
类型和应用领域根据螺杆和螺母的不同形式，丝杠螺母可以分为多种类型，常见的有以下几种：普通螺杆螺母普通螺杆螺母使用普通的螺纹轮廓，适用于速度较低、负载较轻的场合。
它们通常用于精密仪器和机械设备的进给机构中。
滚珠丝杠螺母滚珠丝杠螺母采用滚珠来减小摩擦和提高传动效率，具有高刚性、高速度和高负载能力的特点。
它们通常用于需要高精度、高速度和高负载的场合，如数控机床。
防尘丝杠螺母防尘丝杠螺母在螺纹表面加工了封闭型的防尘结构，能够有效地防止灰尘、润滑脂等杂质进入螺纹副，提高了丝杠螺母的使用寿命。
它们通常用于恶劣环境和特殊要求的场合。
丝杠螺母广泛应用于各种机械和设备中，包括数控机床、印刷机、木工机械、搬运装置等。
它们在提供精确直线运动的同时，同时能够承载较大的负载。
优点和局限性丝杠螺母作为一种机械传动装置，具有以下优点：1.精确性高：丝杠螺母通过螺杆和螺母的配合，能够实现较高的精确度和重复定位精度。
2.负载能力强：丝杠螺母能够承载较大的负载，同时还能提供较稳定的力和力矩输出。
3.传动效率高：某些类型的丝杠螺母采用滚珠传动结构，具有较高的传动效率和较低的摩擦损失。
然而，丝杠螺母也存在一些局限性：1.速度限制：普通螺杆螺母的速度较低，滚珠丝杠螺母虽然速度较高，但在高速运动时容易产生噪音和热量。
滚珠丝杠螺母副的工作原理
滚珠丝杠螺母副的工作原理
1.传动原理：滚珠丝杠螺母副是一种随动传动装置，其工作原理是通过杆与螺母之间的转动，使接触面上的滚珠向螺纹孔方向滚动。
在滚珠的作用力下，滚珠与螺纹孔壁之间产生击打力，从而产生对杆的转动力。
通过这种转动力，可以实现对杆的传动。
2.螺纹和滚珠的作用：螺纹是滚珠丝杠螺母副的基本结构，它和螺母之间的连接可以通过外力产生转动。
螺纹的特点是有不连续的螺距，这意味着每转动一圈，螺纹会移动一个固定的距离。
而滚珠则是连接杆和螺母的关键部件，它能够在滚子和螺纹之间形成滚动接触，从而降低了摩擦系数，提高了传动效率。
3.滚珠丝杠系统的构成：滚珠丝杠螺母副由滚珠的导向装置、滚珠循环装置、滚珠螺纹转换装置、螺纹中心线调整装置等多个部分组成。
滚珠的导向装置主要用于保持滚珠的运动方向；滚珠循环装置主要用于使滚珠在螺纹和滚珠循环道之间运动；滚珠螺纹转换装置主要通过螺纹的移动将转动运动转化为线性运动；螺纹中心线调整装置用于调整螺纹的位置和方向。
4.工作特点：滚珠丝杠螺母副具有传动效率高、精度高、刚性好的特点。
由于滚珠的滚动接触，摩擦系数较小，因此能够大幅度减少传动过程中的能量损耗，并提高传动效率。
此外，滚珠丝杠螺母副的刚性好，具有较高的刚性系数，能够承受较大的负载和冲击载荷。
滚珠丝杠螺母副在实际应用中具有广泛的用途，例如数控机床、航空航天设备、自动化装配线、机器人等。
通过了解滚珠丝杠螺母副的工作原
理，可以更好地理解其传动机理，为实际应用和设计提供参考。
同时，了解其特点和优势也有助于选型和优化传动系统。
第2章：滚珠丝杠螺母副
2.2 机械传动部件的选择与设计
一、机械传动部件及其功能要求
传动的目的：传递转矩与转速。 传动方式：螺旋传动、齿轮传动、 同步带传动、非线性传动等 对传动机构的要求： 1）精密化 2）高速化 3）小型化、轻量化
二、丝杠螺母传动
丝杠螺母机构主要用来将旋转运动变换为直线运动或将 直线运动变换为旋转运动。丝杠螺母机构主要分为滑动丝杠 螺母机构和滚珠丝杠螺母机构。 a）滑动丝杠螺母机构： 优点： a) 结构简单 b) 加工方便 c) 成本低 d)具有自锁功能 缺点： a) 摩擦阻力较大 b)传动效率低(30%~40%)
特点：
预紧力小，轴承寿命较高， 适用于中速、精度较高的长丝杠传动系统
3）单推-单推式
推力轴承分别装在滚 珠 丝杠的 两端 并施 加 预 紧力。 其特 点是 轴 向刚度高
特点： 轴向刚度较高，预紧力大，寿命低
4）双推-双推式
两端分别安装推力轴 承 与深沟 球轴 承的 组 合 ，并施 加预 紧力 ， 其轴向刚度高。
第二节 机械传动部件的选择与设计
2.1 机械系统部件的设计要求
机电一体化系统不仅仅是一个机电系统，更是一个自动 控制系统，因此要有快速性、准确性和稳定性。 机电一体化系统对机械系统的要求： 高定位精度、良好的动态响应
机 械 系 统
传动部件
线性传动：齿轮、丝杠螺母、蜗轮蜗杆 非线性传动：连杆机构、凸轮机构
半闭环进给系统，根据定位精度和重复定位精 度的要求可选用1、2、3级；
一般传动可选用4、5级； 全闭环系统可选用2、3、4级。
5、滚珠丝杠副轴向间隙的调整与预紧
轴向间隙调整的目的：
保证反向传动精度
预紧目的：
提高刚度
采用方法：
数控车床滚珠丝杠螺母副的诊断与维修两例
数控车床滚珠丝杠螺母副的诊断与维修两例滚珠丝杠螺母副是直线运动与回转运动能相互转换的新型传动装置，其结构原理是在丝杠和螺母上都有半圆弧形的螺旋槽，当它们套装在一起时便形成了滚珠的螺母滚道。
螺母上有滚珠回路管道，将几圈螺母滚道的两端连接起来，构成封闭的循环滚道，并在滚道内装满滚珠。
当丝杠旋转时，滚珠在滚道内既自转又沿滚道循环转动，从而迫使螺母轴向移动。
珠丝杠螺母副具有传动效率高、摩擦损失小、运动平稳、传动精度高以及给予适当预紧，可消除丝杠和螺母间隙、反向时无空行程、定位精度高、使用寿命长等特点。
因此，被广泛用于数控机床等高精度设备的进给传动链中。
滚珠丝杠螺母副常见故障表现有以下几种现象：故障现象一：加工零件粗糙度值过高。
造成此类故障首先考虑是否是由于导轨的润滑油不足，致使溜板爬行造成的；其次是滚珠丝杠螺母有局部磨损或损坏造成运动不平稳。
故障现象二：反向误差大，加工精度不稳定。
这类故障往往是由于丝杠联轴器松动、丝杠滑板配合过松及润滑油不足造成的。
故障现象三：滚珠丝杠在运转中扭矩过大。
这类故障主要是由滑板配合过紧或磨损、滚珠丝杠反向器损坏、丝杠卡死及润滑油不足造成的。
故障现象四：滚珠丝杠螺母副噪声。
噪声主要走来源于滚珠丝杠轴承压盖压合不良、丝杠与滑板配合过松、电动机与丝杠联轴器松动、滚珠破损。
笔者根据下列两例典型的故障，简要分析故障产生的原因及解决方法。
典例一：一台型号为cjk6140h数控车床加工过程中发现z轴反向误差大，加工精度不稳定。
同时，快速移动z轴时，伴随的有噪声。
通过对z轴重复定位精度检测发现z轴误差在0.26mm左右。
故障分析与解决：作为维修人员，首先想到的是这台数控车床已经使用五年左右，可能是丝杠轴滑板配合压板及楔铁长期磨损造成配合间隙过大引起的。
笔者重新调整或研磨大滑板前后压板并对中滑板楔铁适当预紧，并用0.03mm塞尺进行检测。
笔者重新开机试机后发现问题依然存在。
笔者此时可以确认是滚珠丝杠螺母副和联轴器的问题。
滚珠丝杠螺母副构简图
滚珠丝杠螺母副构简图————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：滚珠丝杠螺母副结构图及其工作原理本次观察了实训车间的数控车床、数控铣床、加工中心，作为它们进给伺服系统机械传动结构中的滚珠丝杠螺母副的结构都是一样的。
滚珠丝杠螺母副的结构原理图·组成：主要由丝杆、螺母、滚珠和滚道（回珠器）、螺母座等组成。
·工作原理：在丝杆和螺母上加工有弧行螺旋槽，当它们套装在一起时便形成螺旋滚道，并在滚道内装满滚珠。
而滚珠则沿滚道滚动，并经回珠管作周而复始的循环运动。
回珠管两端还起挡珠的作用，以防滚珠沿滚道掉出。
特点：·传动效率高：机械效率可高达92%~98%。
·摩擦力小：主要是用滚珠的滚动代替了普通丝杆螺母副的滑动。
·轴向间隙可消除：也是由于滚珠的作用，提高了系统的刚性。
经预紧后可消除间隙。
·使用寿命长、制造成本高：主要采用优质合金材料，表面经热处理后获得高的硬度。
滚珠丝杠螺母副的滚珠循环方式有两种：滚珠在循环过程中有时与丝杠脱离接触的成为外循环（如图b），始终与丝杠保持接触的成为内循环（如图a）。
(a) 内循环（b）外循环(1)外循环外循环是常用的一种外循环方式。
这种结构是在螺母体上轴向相隔数个半导程处钻两个孔与螺旋槽相切，作为滚珠的进口与出口。
再在螺母的外表面上铣出回珠槽并沟通两孔。
另外，在螺母内进出口处各装一挡珠器，并在螺母外表面装一套筒，这样构成封闭的循环滚道。
外循环结构制造工艺简单，使用较广泛。
其缺点是滚道接缝处很难做得平滑，影响滚珠滚动的平稳性，甚至发生卡珠现象，噪声也较大。
(2)内循环内循环均采用反向器实现滚珠循环，数控机床反向器有两种型式。
圆柱凸键反向器，反向器的圆柱部分嵌入螺母内，端部开有反向槽。
反向槽靠圆柱外圆面及其上端的凸键定位，以保证对准螺纹滚道方问。
2024年《滚珠丝杠螺母副结构原理》测试题及答案
2024年《滚珠丝杠螺母副结构原理》测试题及答案1．滚珠丝杠螺母副的组成部分有（）。
A.丝杠、滚珠和螺母。
(正确答案)B.还有密封圈、回珠器、注油孔等附属部分。
(正确答案)2．丝杠螺母副描述正确的有（）。
A.丝杠螺母副主要分为滑动丝杠螺母副和滚珠丝杠螺母副。
(正确答案)B.滑动丝杠螺母副的螺杆和螺母之间是通过直接接触来传递力和运动的，主要传动方式是滑动摩擦。
其摩擦阻力大，传动效率低（30%~40%）。
(正确答案)C.滑动丝杠螺母副，其牙型多为梯形，结构简单，具有自锁功能。
(正确答案)D.滚珠丝杠螺母副通过螺杆上的螺纹和与之配套的滚柱、滚珠等来运动，主要传动方式是滚动摩擦。
摩擦阻力小，传动效率高（92%~98%）。
(正确答案)3．滚珠丝杠螺母副应用领域有（）。
A.机床，如：高速加工中心、钻床、铣床、数控车床等。
(正确答案)B.工业机器人。
(正确答案)C.汽车工业化生产线。
(正确答案)D.航空航天工业。
(正确答案)4．滚珠丝杠螺母副的动作原理（）。
A.滚珠分布在螺母的回珠槽中，在丝杆的螺纹上滚动，产生阻尼力和轴向推力，从而推动螺母运动。
(正确答案)B.当丝杆旋转时，滚珠将被推向螺纹的另一侧的回珠槽中，实现旋转运动转化为线性运动，并沿整个螺母的长度推动，从而实现定位和运动控制。
(正确答案)5．滚珠丝杠螺母副的重要参数描述正确的有（）。
A.公称直径do，直径大，承载能力也大。
(正确答案)B.基本导程Ph, 导程小→精度高→承载能力小；行程λ。
(正确答案)C.滚珠直径Dw, 滚珠直径大，则承载能力也大。
(正确答案)D.滚珠个数N, 一般取：N<150; 滚珠的工作圈（或列）数 j一般取j=2.5~3.5。
(正确答案)6．关于滚珠丝杠螺母副的类型选用方法合理的是（）。
A.长行程的场合，选用外滚珠式螺母副（外循环）；小行程的场合选用内滚珠式螺母副（内循环）。
(正确答案)B.长行程的场合，选用内滚珠式螺母副（内循环）；小行程的场合选用外滚珠式螺母副（外循环）。
滚珠丝杠的结构和原理
滚珠丝杠的结构和原理文章来源：济宁欧特精密机械有限公司访问商铺添加人：ljwgdmy 添加时间：2009-7-6滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。
滚珠丝杠的结构：滚珠丝杠副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。
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。
目前，滚珠丝杠副的结构已有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。
滚珠丝杠原理：1、按照国标GB/T17587.3-1998及应用实例，滚珠丝杠（目前已基本取代梯形丝杆，已俗称丝杆）是用来将旋转运动转化为直线运动；或将直线运动转化为旋转运动的执行元件，并具有传动效率高，定位准确等2、当滚珠丝杠作为主动体时，螺母就会随丝杆的转动角度按照对应规格的导程转化成直线运动，被动工件可以通过螺母座和螺母连接，从而实现对应的直线运动。
滚珠丝杠的特点：1、与滑动丝杠副相比驱动力矩为1/3滚珠丝杆的丝杠轴与丝母之间有很多滚珠在做滚动运动,所以能得到较高的运动效率。
与过去的滑动丝杠副相比驱动力矩达到1/3以下,即达到同样运动结果所需的动力为使用滚动丝杠副的1/3。
在省电方面很有帮助。
2、高精度的保证滚珠丝杆是用日本制造的世界最高水平的机械设备连贯生产出来的，特别是在研削、组装、检查各工序的工厂环境方面,对温度·湿度进行了严格的控制,由于完善的品质管理体制使精度得以充分保证。
3、微进给可能滚珠丝杆由于是利用滚珠运动,所以启动力矩极小,不会出现滑动运动那样的爬行现象,能保证实现精确的微进给。
4、无侧隙、刚性高滚珠丝杆可以加予压,由于予压力可使轴向间隙达到负值,进而得到较高的刚性(滚珠丝杠内通过给滚珠加予压力,在实际用于机械装置等时,由于滚珠的斥力可使丝母部的刚性增强)。
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滚珠丝杠螺母副的工作原理
滚珠丝杠螺母副是数控机床中回转运动转换为直线运动常用的传动装置。
它以滚珠的滚动代替丝杆螺母副中的滑动，摩擦力小，具有良好的性能。
组成及工作原理：
滚珠丝杠螺母副的结构原理图
·组成：主要由丝杆、螺母、滚珠和滚道（回珠器）、螺母座等组成。
·工作原理：在丝杆和螺母上加工有弧行螺旋槽，当它们套装在一起时便形成螺旋滚道，并在滚道内装满滚珠。
而滚珠则沿滚道滚动，并经回珠管作周而复始的循环运动。
回珠管两端还起挡珠的作用，以防滚珠沿滚道掉出。
特点：
·传动效率高：机械效率可高达92%~98%。
·摩擦力小：主要是用滚珠的滚动代替了普通丝杆螺母副的滑动。
·轴向间隙可消除：也是由于滚珠的作用，提高了系统的刚性。
经预紧后可消除间隙。
·使用寿命长、制造成本高：主要采用优质合金材料，表面经热处理后获得高的硬度。
滚珠丝杆螺母副的消隙
·双螺母垫片调隙：
修磨垫片厚度消隙
滚珠丝杆螺母副采用双螺母结构（类似于齿轮副中的双薄片齿轮结构）。
通过改变垫片的厚度使螺母产生轴向位移，从而使两个螺母分别与丝杆的两侧面贴合。
当工作台反向时，由于消除了侧隙，工作台会跟随CNC的运动指令反向而不会出现滞后。
·双螺母螺纹调隙：
用锁紧螺母消隙
差齿式调整法
图示为利用两个锁紧螺母调整预紧力的结构。
两个工作螺母以平键与外套相联，其中右边的一个螺母外伸部分有螺纹。
当两个锁紧螺母转动时，正是由于平键限制了工作螺母的转动，才使得带外螺纹的工作螺母能相对于锁紧螺母轴向移动。
间隙调整好后，对拧两锁紧螺母即可。
结构紧凑，工作可靠，应用较广。
·双螺母齿差调隙：
两个工作螺母的凸缘上分别切出齿数为Z1、Z2的齿轮，且Z1、Z2相差一个齿，即：Z2-Z1=1，两个齿轮分别与两端相应的内齿圈相啮合，内齿圈紧固在螺母座上。
设其中的一个螺母Z1转过一个齿时，丝杆的轴向移动量为S1，则有：
Z1:1=T:S1 则S1=T/Z1
如果两个齿轮同方向各转过一个齿，则丝杆的轴向位移为：ΔS=S1-S2=T/Z1-T/Z2=T/Z1Z2 例：当Z1=99，Z2=100时，ΔS≈1μ。
可以达到很高的调整精度。
滚珠丝杆螺母副的安装
滚珠丝杆螺母副所承受的主要是轴向载荷。
它的径向载荷主要是卧式丝杆的自重。
安装时，要保证螺母座的孔与工作螺母之间的良好配合，并保证孔与端面的垂直度等。
这时主要是根据载荷的大小和方向选择轴承。
另外安装和配置的形式还与丝杆的长短有关，当丝杆较长时，采用两支撑结构；当丝杆较短时，采用单支撑结构。
滚珠丝杠两端支撑形式
图a：一端固定，一端自由：适用于短丝杆及垂直丝杆。
图b：一端固定，一端浮动：一端同时承受轴向力和径向力，另一端径向力，当丝杆受热伸长时，可以通过一端做微量的轴向浮动。
图c：两端固定的支撑形式：通常在它的一端装有碟形弹簧和调整螺母，这样既能对滚珠丝杆施加预紧力，又能在丝杆热变形后保持不变的预紧力.。