滚珠丝杠的螺母,根据钢球的循环方式可分为∶弯管式、循环器式、端盖式。
【根据钢球循环方式分类】
弯管式
(SBN、BNF、BNT、BNFN、BIF和BTK型)
循环导片式(HBN型)
这些型号是最典型的螺母, 通过使用弯管让钢球进行循环。钢球从丝杠轴的沟槽中被掬取进入弯管后,再回到沟槽中,做无限循环运
动。
回流管螺母的结构
循环器式
(DK、DKN、DIK、JPF和DIR型)
这些型号是最小型的螺母, 通过循环器改变钢球的行进方向,越过丝杠轴外径回到原位,做无限循环运动。
单螺母的结构
端盖式∶大导程螺母
(SBK、BLK、WGF、BLW、WTF、CNF 和BLR型)
这些型号是最适合高速进给的螺母。钢球利用端盖,从丝杠轴的沟槽中被掬取到螺母的通孔里,通过通孔又回到沟槽中,做无限循环
运动。
滚珠丝杠副的防尘与润滑为防止灰尘、污物、铁屑等杂物进入丝杠螺母内，在丝杠轴上应安装防护装置，如螺旋式弹簧，如螺旋式弹簧
保护套，折叠式保护套等，避免丝杠损坏，HJG-S已在螺母两端安装防尘圈。为保证滚珠丝杠副的正常工作，延长使用寿命，对滚珠丝
杠副必须考虑分润滑，HJG-S已在螺母法兰外圆上考虑了润滑油孔，供顾客使用。对于中载，中速滚珠丝杠副，可采用锂基润滑脂，20
号，30号机油润滑。对于重载高速滚珠丝杠副，可采用NBU15高速润滑油，90号，180号透平油。对于温升要求较严的场合，可采用喷雾
润滑。对于高温，高寒使用的滚珠丝杠副，可采用高温、高寒润滑油，以保证滚珠丝杠副在特殊情况下的正常使用。
滚珠丝杠副的使用注意事项
1、在安装FC1、FC1（Z）、FC1B、FYC1D、FC2、FC2（Z）、FC2B、FYC2D系列外循环滚珠丝杠副时，严禁敲击和拆御导管，以免造成钢球堵塞，运动不流畅。
2、在安装和使用时，要防止螺母脱离丝杠表面，因为螺母一旦脱离滚珠将散落，此时滚珠丝杠副不能正常工作，严重时会引起设备事
故，因此在主机上必须配置防止螺母脱出的超程保护装置，尤其是在高速运转的场合。
3、在安装滚珠丝杠副时，两端支承座孔与螺母座孔要调整到"三点同心"的最佳状态，不允许在不同心的状态下强迫安装。
4、由于滚珠丝杠副的传动效率在90％以上，不能自锁，在需要自锁的场合，必须在丝杠轴上配置相应的自锁装置。
5、为了使滚珠丝杠副运转灵活，延长使用寿命，必须考虑充足的润滑条件。
6、除滚珠丝杠副本身防尘圈外，外露的丝杠上也应安装防护装置，以免灰尘，杂物进入丝杠副。
7、在N型系列滚珠丝杠副中，当必须将螺母脱出时，可在丝杠轴径上装一个辅助套筒，其外径略小于丝杠螺母纹滚道小径，以便在旋
出螺母时，滚珠不致于散落。
8、在N型系列滚珠丝杠副中，当螺母安装外圆与螺母座孔为非配合尺寸时，应向HJG-S制造厂提出，以便增加外圆保护套，以防止在使
用过程度中反向装置移位，造成事故。
9、滚珠丝杠副应由专业人员装配、维修，用户在必要时应向HJG-S厂联系。
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。
滚珠丝杠由螺杆、螺母和滚珠组成。它的功能是将旋转运动转化成直线运动，这是滚珠螺丝的进一步延伸和发展，这项发展的重要意义就是将轴承从滚动动作变成滑动动作。由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。
滚珠丝杠是工具机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覆作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。
1)与滑动丝杠副相比驱动力矩为1/3
由于滚珠丝杠副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
滚珠丝杠副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
滚珠丝杠副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
滚珠丝杠副可以加予压,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)。
5)高速进给可能
滚珠丝杠由于运动效率高、发热小、所以可实现高速进给(运动)。
滚珠丝杠副特性
传动效率高
滚珠丝杠传动系统的传动效率高达90%～98%，为传统的滑动丝杠系统的2～4倍，所以能以较小的扭矩得到较大的推力，亦可由直线运动转为旋转运动（运动可逆）。
运动平稳
滚珠丝杠传动系统为点接触滚动运动，工作中摩擦阻力小、灵敏度高、启动时无颤动、低速时无爬行现象，因此可精密地控制微量进给。
高精度
滚珠丝杠传动系统运动中温升较小，并可预紧消除轴向间隙和对丝杠进行预拉伸以补偿热伸长，因此可以获得较高的定位精度和重复定位精度。
高耐用性
钢球滚动接触处均经硬化（HRC58～63）处理，并经精密磨削，循环体系过程纯属滚动，相对对磨损甚微，故具有较高的使用寿命和精度保持性。
同步性好
由于运动平稳、反应灵敏、无阻滞、无滑移，用几套相同的滚珠丝杠传动系统同时传动几个相同的部件或装置，可以获得很好的同步效果。
高可靠性
与其它传动机械，液压传动相比，滚珠丝杠传动系统故障率很低，维修保养也较简单，只需进行一般的润滑和防尘。在特殊场合可在无润滑状态下工作。
无背隙与高刚性
滚珠丝杠传动系统采用歌德式（Gothic arch）沟槽形状、使钢珠与沟槽达到最佳接触以便轻易运转。若加入适当的预紧力，消除轴向间隙，可使滚珠有更佳的刚性，减少滚珠和螺母、丝杠间的弹性变形，达到更高的精度。
滚珠丝杠螺母副因优良的摩擦特性，并且可以消除方向间隙并施加预载，高精度和高灵敏度使其广泛的运用于各种工业设备。 早在19世纪末就发明了滚珠丝杠螺母副，但很长一段时间未能实际应用，因制造难度太大。世界上第一个使用滚珠丝杠螺母副的是美国通用汽车公司萨吉诺分厂，它将滚珠丝杠螺母副用于汽车的转向机构上。1940年，美国开始成批生产用于汽车转向机构的滚珠丝杠副，1943年，滚珠丝杠螺母副开始用于飞机上。精密螺纹磨床的出现使滚珠丝杠螺母副在精度和性能上产生了较大的飞跃，随着数控机床和各种自动化设备的发展，促进了滚珠丝杠螺母副的研究和生产。50年代末期开始研制用于程控机床、数控机床的滚珠丝杠副。40多年来，由于滚珠丝杠副具有高效率、高精度、高刚度等特点，被广泛应用于机械、航天、航空、核工业等领域。现在，滚珠丝杠副已成为机械传动与定位的首选部件。
滚珠丝杠螺母传动副在数控机床上的运用十分普遍，主要用于机床主轴的传动，将来自电机的旋转运动转化为执行部件的直线运动。为了提高进给运动的位移精度，减少传动误差，除了要保证各个传动部件的制造精度、装配精度，还要在数控机床的传动系统中采用各种间隙消除机构，采用合理的预紧措施来消除传动间隙。本文主要介绍滚珠丝杠螺母副的发展、种类、调隙方法以及在数控机床种的作用。
现代机床业的发展日益向着自动化、高速化、精密化、柔性化、智能化的方向发展,机床的结构力求简单、可靠、部件专业化,其基本组成部分已可分为数控部分、传动部分、加工部分。其中的传动部分与加工部分的代表部件为直线导轨、直线电机、滚珠丝杠副与电主轴。滚珠丝杠副作为主要的传动部件之一,已有50多年的发展历史,但其大规模的应用却是近二十多年的事情。现代机床的发展,需要高的传动精度、定位精度,以及宽的进给调速范围,要求响应速度快,传动无间隙,传动机构稳定性好,寿命长,使用维护方便,滚珠丝杠副正好适应了这种发展的需要。2滚珠丝杠副工作原理滚珠丝杠副是将螺母与丝杠分别加工成凹半圆弧形成螺纹,在螺纹之间放入滚珠形成的。滚珠沿螺旋滚道滚动,带动螺母或丝杠轴向移动,将原先传动中使用的T形丝杠的螺纹摩擦变为滚动摩擦,因为降低了摩擦阻力,消除了局部爬行现象,从而提高了传动精度与传动机械效率。滚珠丝杠副有很多优点,主要为传动效率高,约为92%～96%,可消除轴向移动产生的间隙,定位精度高,刚度好,运动平稳,无爬行现象,传动精度好。
丝杠螺母副发展
早在19世纪末就发明了滚珠丝杠螺母副，但很长一段时间未能实际应用，因制造难度太大。世界上第一个使用滚珠丝杠副的是美国通用汽车公司萨吉诺分厂，它将滚珠丝杠副用于汽车的转向机构上。1940年，美国开始成批生产用于汽车转向机构的滚珠丝杠副，1943年，滚珠丝杠副开始用于飞机上。精密螺纹磨床的出现使滚珠丝杠副在精度和性能上产生了较大的飞跃，随着各种自动化设备的发展，促进了滚珠丝杠副的研究和生产。从50年代开始，在工业发达的国家中，滚珠丝杠副生产厂家如雨后春笋般迅速出现，例如：美国的WARNER-BEAVER公司、GM－SAGINAW公司；英国的ROTAX
随着机械产品向高速、高效、自动化方向发展，其进给驱动速度不断提高，大导程滚珠丝杠副的出现，满足了高速化的要求
。
丝杠螺母副分类：
丝杠螺母副是运动变换机构，其功用是将旋转运动变换成直线运动。按丝杠与螺母的摩擦性质分类：
① 滑动丝杠螺母副，主要用于旧机床的数控化改造、经济型数控机床等；3 N+ S5 Q4 {8 d! b& R+
② 滚珠丝杠螺母副，广泛用于中、高档数控机床；
③ 静压丝杠螺母副，主要用于高精度数控机床、重型机床。o
滚珠丝杠螺母副的组成与结构原理
组成：主要由丝杆、螺母、滚珠和滚道（回珠器）螺母座等组成。
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。
滚珠丝杠副主要结构
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。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。
滚珠丝杠副结构特点比较
种类 特点 循环圈数 螺母尺寸
圈数 列数
内循环结构 通过反向器组成滚珠循环回路，每一个反向器组成1圈滚珠链。因此承载小。适应于微型滚珠丝杠副与普通滚珠丝杠副。 1 2列以上 小
外循环结构 通过插管组成滚珠循环回路，每一个插管至少1.5圈滚珠链，因此，承载大。适应于小导程、一般导程、大导程与重型滚珠丝杠副。 1.5以上 1列以上 大
端盖结构 通过螺母两端的端盖组成滚珠循环回路，每个回路至少1圈滚珠链，承载大。适应于多头大导程、超大导程滚珠丝杠副。 1以上 2列以上 小
盖板结构 通过盖板组成滚珠循环回路，每个螺母一个盖板，每个盖板组成至少1.5圈滚珠链。适应于微型滚珠丝杠副。 1.5以上 1 中
1.工作原理
滚珠丝杠螺母副是在丝杠和螺母之间放入滚珠， 丝杠与螺母间成为滚动摩擦的传动副。滚珠丝杠副的结构示意图。丝杠和螺母均制有圆弧形面的螺旋槽，将它们装在一起便形成了螺旋滚道，滚珠在其间既自转又循环滚动。
滚珠丝杠螺母副和传统丝杠螺母副系统的比较
传统丝杠螺母副传动部件是把回转运动变换为直线运动的重要传动部件。由于传统丝杠螺母机构是连续的面接触，传动中不会产生冲击，传动平稳，无噪声，并且能自锁。因丝杠的螺旋升角较小，所以用较小的驱动力矩，可获得较大的牵引力。但是，丝杠螺母的螺旋面之间的摩擦为滑动摩擦，故传动效率低。滚珠丝杠传动效率高，而且传动精度和定位精度均很高，在传动时灵敏度和平稳性亦很好；由于磨损小，使用寿命比较长。但丝杠及螺母的材料、热处理和加工工艺要求很高，故成本较高。
滚珠丝杠螺母副螺旋传动除具有螺旋传动的一般特征（降速传动比大及牵引力大）外，与滑动螺旋传动相比，具有下列特性：
1）传动效率高，在滚珠丝杠副中，自由滚动的滚珠将力与运动在丝杠与螺母之间传递。这一传动方式取代了传统螺纹丝杠副的丝杠与螺母间直接作用方式，因而以极小滚动摩擦代替了传统丝杠的滑动摩擦。使滚珠丝杠副传动效率达到90%以上，整个传动副的驱动力矩减少至滑动丝杠的1/3左右，发热率也因此得以大幅降低。
2）定位精度高 滚珠丝杠副发热率低，温升小以及在加工过程中对丝杠采取预拉伸并预紧消除轴向间隙等措施，使丝杠副具有高的定位精度和重复定位精度。
3）传动可逆性，滚珠丝杠副没有滑动丝杠粘滞摩擦，消除了在传动过程中可能出现的爬行现象，滚珠丝杠副能够实现两种传动方式━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并传递动力。
4）使用寿命长，由于对丝杠滚道形状的准确性、表面硬度、材料的选择等方面加以严格控制，滚珠丝杠副的实际寿命远高于滑动丝杠。
5）同步性能好，由于滚珠丝杠副运转顺滑、消除轴向间隙以及制造的一致性，采用多套滚珠丝杠副方案驱动同一装置或多个相同部件时，可获得很好的同步工作。
滚珠丝杠螺母副的种类及在数
控机床中的调隙方法
滚珠丝杠螺母副的种类
滚珠丝杠副是在丝杠和螺母之间以滚珠为滚动体的螺旋传动元件。滚珠丝杠副有多种结构型式。按滚珠循环方式分为外循环和内循环两大类。外循环回珠器用插管式的较多，内循环回珠器用腰形槽嵌块式的较多。
按螺纹轨道的截面形状分为单圆弧和双圆弧两种截形。由于双圆弧截形轴向刚度大于单圆弧截形，因此目前普遍采用双圆弧截形的丝杠。
按预加负载形式分，可分为单螺母无预紧、单螺母变位导程预紧、SKF轴承单螺母加大钢球径向预紧、双螺母垫片预紧、双螺母差齿预紧、双螺母螺纹预紧。数控机床上常用双螺母垫片式预紧，其预紧力一般为轴向载荷的1/3。
滚珠丝杠螺母副的调隙方法
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。
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。
二、差齿式调整法：
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。
三、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： " D) Z! O- F+ C: E$ f
Z1:1=T:S1 则S1=T/Z1* ?6 W, H6 W0 M
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* c$ A4 j3 r! v3 ^/ p2 M+ f
例：当Z1=99，Z2=100时，ΔS≈1μ。可以达到很高的调整精度。
滚珠丝杠螺母副在数控机床中的作用
高速加工是面向21世纪的一项高新技术，它以高效率、高精度和高表面质量为基本特征，在航天航空、汽车工业、模具制造、光电工程和仪器仪表等行业中获得了越来越广泛的应用，并已取得了重大的技术经济效益，是当代先进制造技术的重要组成部分。为了实现高速加工，首先要有高速数控机床。IKO轴承高速数控机床必须同时具有高速主轴系统和高速进给系统，才能实现材料切削过程的高速化。为了实现高速进给，国内外有关制造厂商不断采取措施，提高滚珠丝杠的高速性能。
主要措施有：
1适当加大丝杠的转速、导程和螺纹头数。目前常用大导程滚珠丝杠名义直径与导程的匹配为：40mm×20mm，50mm×25mm，50mm×30mm等，其进给速度均可达到60m/min以上。为了提高滚珠丝杠的刚度和承载能力，大导程滚珠丝杠一般采用双头螺纹，以提高滚珠的有效承载圈数。
2改进结构，提高滚珠运动的流畅性。改进滚珠循环反向装置，优化回珠槽的曲线参数，采用三 维造型的导珠管和回珠器，真正做到沿着内螺纹的导程角方向将滚珠引进螺母体中，使滚珠运动的方向与滚道相切而不是相交。这样可把冲击损耗和噪声减至最小。
3采用“空心强冷”技术。KOYO轴承高速滚珠丝杠在运行时由于摩擦产生高温，造成丝杠的热变形，直接影响高速机床的加工精度。采用“空心强冷”技术，就是将恒温切削液通入空心丝杠的孔中，对滚珠丝杠进行强制冷却，保持滚珠副温度的恒定。这个措施是提高中、大型滚珠丝杠高速性能和工作精度的有效途径。
4对于大行程的高速进给系统，可采用丝杠固定、螺母旋转的传动方式。此时，螺母一边转动、一边沿固定的丝杠作轴向移动，由于丝杠不动，可避免受临界转速的限制，避免了细长滚珠丝杠高速运转时出现的种种问题。螺母惯性小、运动灵活，可实现的转速高。
5进一步提高滚珠丝杠的制造质量。通过采用上述种种措施后，可在一定程度上克服传统滚珠丝杠存在的一些问题。日本和瑞士在滚珠丝杠高速化方面一直处于国际领先地位，其最大快速移动速度可达60m/min，个别情况下甚至可达90m/min，加速度可达15m/s2。INA轴承由于滚珠丝杠历史悠久、工艺成熟、应用广泛、成本较低，因此在中等载荷、进给速度要求并不十分高、行程范围不太大(小于45m)的一般高速加工中心和其他经济型高速数控机床上仍然经常被采用。
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杠螺母副中的滑动，摩擦力小，具有良好的性能。
1、滚珠丝杠螺母副的组成
组成：丝杠
螺母
滚珠
滚道（回珠器）
螺母座
2、滚珠丝杠螺母副的工作原理
在丝杠和螺母上都有圆弧形螺旋槽，将他们对合起来就形成了螺旋滚道。在滚道内装有滚珠，当丝杠与螺母先对运动时，滚珠沿螺旋槽先前滚动，在丝杠上滚过数圈以后通过回程引导装置又逐个地滚回到丝杠和螺母之间，构成一个闭合回路。
3、滚珠丝杠副优点：
①摩擦系数小，传动效率高，所需传动转矩小。
②灵敏度高，传动平稳，不易产生爬行，随行精度和定位精高。
③磨损小，寿命长，精度保持性好。
④可通过预紧和间隙消除措施来提高轴向刚度和反向精度。
⑤运动具有可逆性。
滚珠丝杠副缺点：制造工艺复杂，成本高，在垂直安装时不能自锁，因而需附加制动机构。
4、滚珠丝杠螺母副的结构
滚珠的循环方式有外循环和内循环。
滚珠在返回过程中与丝杠脱离接触的为外循环。
外循环滚珠丝杠副按滚珠循环时的返回方式主要有插管式和螺旋槽式两种。
插管式外循环的特点：
结构工艺性好，但由于管道突出于螺母体外，径向尺寸较大。
螺旋槽式外循环的特点：
这种形式的结构比插管式结构径
向尺寸小，但制造较复杂。
滚珠循环过程中与丝杠始终接触的为内循环。
内循环滚珠丝杠副的特点：
优点：径向尺寸紧凑，刚性好，返回滚道较短，摩擦损失小。
缺点：反向器加工困难。
2、滚珠丝杠螺母副轴向间隙的调整
滚珠丝杠的传动间隙：轴向间隙还要消除丝杠安装部分和驱动部分的间隙,消除间隙的方法常采用双螺母结构：利用两个螺母的相对轴向位移，使两个滚珠螺母中的滚珠分别贴紧在螺旋滚道的两个相反的侧面上。
注意：预紧力不宜过大，否则会使空载力矩增大，降低传动效率，缩短使用寿命。
双螺母丝杠消除间隙方法：
垫片调隙式 双螺母调隙式 齿差调隙式
双螺母调隙式
左螺母外端没有凸缘而制有螺纹，并用两个圆螺母固定，用平键限制螺母在螺母座内的传动，右螺母外端有凸缘。调整时，只要拧动内侧圆螺母即可消除间隙并产生预紧力，然后用外侧螺母锁紧。
齿差调隙式
在两个螺母的凸缘上各制有圆柱外齿轮，分别与紧固在套筒两端的内齿圈相啮合，其齿数分别是a和b并相差一个齿，调整时，先取下内齿圈，让两个螺母相对于套筒同方向都转动一个齿，然后再插入内齿圈，则两个螺母便产生相对角位移，其轴向位移量X=1/a-1/b,这种调整方法能精确调整预紧量，调整方便.可靠.但结构尺寸较大，多用于高精度的传动。
数控机床的进给系统要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及支承结构的刚度也是不可忽视的因素。如为减少受力后的变形，轴承座应有加强肋，应增大轴承座与机床的接触面积，并采用高刚度的推力轴承以提高滚珠丝杠的轴向承载能力。
一端装推力轴承，这种安装方式适用于行程小的短丝杠，它的承载能力小，轴向刚度低。
一端装推力轴承，另一端装向心球轴承，此种方式用于丝杠较长的情况，当热变形造成丝杠伸长时，其一端固定，另一端作微量的轴向浮动。
两端装止推轴承，把止推轴承装在滚珠丝杠的两端并施加预紧力，可以提高轴向刚度，而且丝杠工作时只承受拉力，但这种方式对丝杠的热变形较为敏感。
两端装止推轴承及向心球轴承，它的两端均采用双重支承并施加预紧，使丝杠具有较大的刚度，这种方式还可使丝杠的变形转化为推力轴承的预紧力。
引导和支承执行部件的导轨、丝杠螺母副、齿轮齿条副、蜗杆蜗轮副、齿轮或齿链副及其支承部件等。设计和选用机械传动结构时，必须考虑以下问题：
(1) 减少摩擦阻力 如采用滚珠丝杠螺母副、静压丝杠螺母副、滚动导轨、静压导轨和塑料导轨。
(2) 提高传动精度和刚度、消除传动间隙 传动精度和刚度主要取决于丝杠螺母副、蜗轮蜗杆副及其支承结构的刚度。传动间隙主要来自传动齿轮副、蜗杆副、丝杠螺母副等。
(3) 减小运动惯量 传动元件的惯量对伺服机构的启动和制动特性都有影响。在满足部件强度和刚度的前提下，尽可能减小执行部件的惯量。
传动齿轮副
一、设计传动齿轮副应考虑的问题
进给系统采用齿轮传动装置，是为了使丝杠、工作台的惯量在系统中占有较小的比重；还可使高转速低转矩的伺服驱动装置的输出变为低转速大扭矩，以适应驱动执行件的需要。
在设计齿轮传动装置时，应考虑的问题：
1. 应又足够的强度和精度；
2. 应综合考虑其速比分配及传动级数对传动件的转动惯量和执行件的转动的影响。增加传动级数，可以减小转动惯量。但级数增加，使传动装置结构复杂，降低了传动效率，增大了噪声；同时也加大了传动间隙和摩擦损失，对伺服系统不利。
二、消除传动齿轮间隙的措施
(一) 存在间隙的危害：
1. 在开环系统中会造成进给运动的位移值滞后于指令值；反向时，会出现反向死区，影响加工精度。
2. 在闭环系统中，由于有反馈作用，滞后量可得到补偿，但反向时会使伺服系统产生振荡而不稳定。
(二) 调整方法
1. 刚性调整法
刚性调整法是调整后齿侧间隙不能自动补偿的调整法。因此，齿轮的周节公差及齿厚要严格控制，否则影响传动的灵活性。这种调整方法结构比较简单，且有较好的传动刚度。
(1) 偏心轴调整法
通过调整偏心套来改变齿轮和齿轮之间的中心距，从而消除了齿侧间隙。
(2) 轴向垫片调整法
要改变垫片的厚度就能改变齿轮2和齿轮1的轴向相对位置，从而消除了齿侧间隙。
2. 柔性调整法
该法是调整之后齿侧间隙仍可自动补偿的调整法。一般采用调整压力弹簧的压力来消除齿侧间隙，但这种结构较复杂，轴向尺寸大、传动刚度低，传动平稳性也差。
(1)轴向压簧调整法
用螺母来调节弹簧的轴向压力，使齿轮1和2的左、右齿面分别与宽斜齿轮齿槽的左右侧面贴紧。弹簧力需调整适当，过松消除不了间隙，过紧则齿轮磨损过快。
(2)周向压簧调整法
转动螺母调整弹簧的拉力可以使薄片齿轮错位，即两片薄齿轮1、2的左、右齿面分别与宽齿轮齿槽的右、左贴紧，消除了齿侧间隙。
滚珠丝杠螺母副
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。
一、 工作原理与特点
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旋滚道。螺母上有滚珠回路管道，当丝杠旋转时，滚珠在滚道内既自转又沿滚道循环转动。
滚珠丝杠螺母副特点：
1. 摩擦小，效率高，发热少；
2. 丝杠螺母之间预紧后，可以完全消除间隙，提高了传动刚度；
3. 运动平稳，不易产生低速爬行现象；
4. 磨损小、寿命长、精度保持性好；
5. 不能自锁，有可逆性，丝杠立式使用时，应增加制动装置。
二、滚珠丝杠螺母副的循环方式
常用的循环方式有两种：滚珠在循环过程中有时与丝杠脱离接触的称为外循环；始终与丝杠保持接触的称内循环。
1．外循环
每一列钢珠转几圈后经插管回珠器返回。插管式回珠器位于螺母之外，称为外循环。
外循环结构制造工艺简单，其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
钢珠点然后经返向回珠器从螺纹的顶上回到点。螺纹每一圈形成一个钢珠的循环闭路。回珠器处于螺母之内，称为内循环。其结构紧凑，定位可靠，刚性好，返回滚道短，不易发生滚珠堵塞；缺点是结构复杂，制造较困难，不能用于多头螺纹。
三、滚珠丝杠螺母副的预紧方法
滚珠丝杠螺母预紧的目的消除反向间隙、提高其刚度。
预紧方法有三种，基本原理都是使两个螺母产生轴向位移，以消除它们之间的间隙和施加预紧力。
1. 垫片调整法
通过改变垫片的厚度，使螺母产生轴向位移。这种结构简单可靠、刚性好，但调整较费时间，且不能在工作中随意调整。
2. 螺母调整法
用两个锁紧螺母能使螺母相对丝杠作轴向移动。这种结构既紧凑，工作又可靠、调整也方便，故应用较广。但调整位移量和预紧力不易精确控制。
3. 齿差调整法
当两齿同向各转过一个齿时，则左螺母相对于右螺母转过1?m。
四、滚珠丝杠螺母副的选用
目前我国滚珠丝杠螺母副的精度标准为四级：普通级P、标准级B、精密级J和超精密级C。普通数控机床可选用标准级B，精密数控机床可选精密级J或超精密级C。
在设计和选用滚珠丝杠螺母副时，首先要确定螺距t、名义直径D0、滚珠直径d0等主要参数。
D0愈大，丝杠承载能力和刚度愈大。为了满足传动刚度和稳定性的要求，通常D0应大于丝杠长度的1/30~1/35，根据D0值选取尽量较大的螺距t。
滚珠直径d0对承载能力有直接影响，应尽可能取较大的数值。一般d0 ?0.6t，其最后尺寸按滚珠标准选用。
(四) 滚珠丝杠螺母副的支承形式和制动方式
1. 支承形式
(1) 一端装止推轴承
这种安装方式的承载能力小，轴向刚度低，仅适应于短丝杠，如数控机床的调整环节或升降台式数控铣床的垂直坐标中。
( 2) 一端装止推轴承，另一端装向心球轴承
滚珠丝杠较长时，一端装止推轴承固定，另一自由端装向心球轴承。为了减少丝杠热变形的影响，止推轴承的安装位置应远离热源(如液压马达)及丝杠上的常用段。
(3) 两端装止推轴承
将止推轴承装在滚珠丝杠的两端，并施加预紧拉力，有助于提高传动刚度。但这种安装方式对热伸长较为敏感。
(4) 两端装止推轴承及向心袖轴承
为了提高刚度，丝杠两端采用双重支承，如止推轴承和向心球轴承，并施加预紧拉力。这种结构方式可使丝杠的热变形转化为止推轴承的预紧力，但设计时要注意提高止推轴承的承载能力和支架刚度。
2. 制动方式
滚珠丝杠螺母副传动效率很高，但不能自锁，用在垂直传动或水平放置的高速大惯量传动中，必须装有制动装置。常用的制动方法有超越离合器、电磁摩擦离合器或者使用具有制动装置的伺服驱动电机。
滚珠丝杠必须采用润滑油或锂基油脂进行润滑，同时要采用防尘密封装置。如用接触式或非接触密封圈，螺旋式弹簧钢带，或折叠式塑性人造革防护罩，以防尘土及硬性杂质进入丝杠。
精密轧制/超精密轧制/研磨级，外径4--100mm，导程1-63mm长度最长可达到12020mm，高DN值重负荷，子润式/气净式/端塞式，常规规格大量库存。
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滚珠丝杠：天津安瑞尔机械设备有限公司经销的滚珠丝杠从材料，热处理，制造，检查出货，都是以严谨的品保制度来加以管理，具有高信赖性，耐久性，可按图纸加工。
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选型：滚珠丝杠的选型过程中对滚珠丝杠本身需要注意的主要参数如下--
1---公称直径。即丝杠的外径，常见规格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120，不过
请注意，这些规格中，各厂家一般只备16~50的货，也就是说，其他直径大部分都是期货（见单生产，货
期大约在30~60天之间，日系产品大约是2~2.5个月，欧美产品大约是3~4个月）。公称直径和负载基本成
正比，直径越大的负载越大，具体数值可以查阅厂家产品样本。这里只说明两个概念：动额定负荷与静额
定负荷，前者指运动状态下的额定轴向负载，后者是指静止状态下的额定轴向负载。设计时参考前者即可
。需要注意的是，额定负荷并非最大负荷，实际负荷与额定负荷的比值越小，丝杠的理论寿命越高。推荐
：直径尽量选16~63。
2---导程。也称螺距，即螺杆每旋转一周螺母直线运动的距离，常见导程有1、2、4、6、8、10、16、
20、25、32、40，中小导程现货产品一般只有5、10，大导程一般有1616、2020、2525、3232、4040
（4位数前两位指直径，后两位指导程），其他规格多数厂家见单生产。导程与直线速度有关，在输入转
速一定的情况下，导程越大速度越快。推荐：导程尽量选5和10。
3---长度。长度有两个概念，一个是全长，另一个是螺纹长度。有些厂家只计算全长，但有些厂家需要
提供螺纹长度。螺纹长度中也有两个部分，一个是螺纹全长，一个是有效行程。前者是指螺纹部分的总
长度，后者是指螺母直线移动的理论最大长度，螺纹长度=有效行程+螺母长度+设计裕量（如果需要安装
防护罩，还要考虑防护罩压缩后的长度，一般按防护罩最大长度的1／8计算）。在设计绘图时，丝杠的全
长大致可以按照一下参数累加：丝杠全长=有效行程+螺母长度+设计余量+两端支撑长度（轴承宽度+锁紧
螺母宽度+裕量）+动力输入连接长度（如果使用联轴器则大致是联轴器长度的一半+裕量）。特别需要注
意的是，如果你的长度超长（大于3米）或长径比很大（大于70），最好事先咨询厂家销售人员可否生
产，总体的情况是，国内厂家常规品最大长度3米，特殊品16米，国外厂家常规品6米，特殊品22米。当然
不是说国内厂家就不能生产更长的，只是定制品的价格比较离谱。推荐：长度尽量选6米以下，超过的用
齿轮齿条更划算了。
4---螺母形式。各厂家的产品样本上都会有很多种螺母形式，一般型号中的前几个字母即表示螺母形式。
按法兰形式分大约有圆法兰、单切边法兰、双切边法兰和无法兰几种。按螺母长度分有单螺母和双螺母
（注意，单螺母和双螺母没有负载和刚性差异，这一点不要听从厂家销售人员的演说，单螺母和双螺母
的主要差异是后者可以调整预压而前者不能，另外后者的价格和长度大致均是前者的2倍）。在安装尺寸
和性能允许的情况下，设计者在选用时应尽量选择常规形式，以避免维护时备件的货期问题。推荐：频繁
动作、高精度维持场合选双螺母，其他场合选双且边单螺母。推荐：螺母形式尽量选内循环双切边法兰单
螺母。
5---精度。滚珠丝杠按GB分类有P类和T类，即传动类和定位类，精度等级有1、2、3、4.....几种，国外
产品一般不分传动还是定位，一律以C0~C10或具体数值表示，一般来说，通用机械或普通数控机械选C7
（任意300行程内定位误差±0.05）或以下，高精度数控机械选C5（±0.018）以上C3（±0.008）以下，
光学或检测机械选C3以上。特别需要注意的是，精度和价格关联性很大，并且，精度的概念是组合和维
持，也就是说，螺杆的导程误差不能说明整套丝杠的误差，出厂精度合格不能说明额定使用寿命内都维
持这个精度。这是个可靠性的问题，与生产商的生产工艺有关。推荐：精度尽量选C7。
以上说的都是主要参数，在选用型号时还得用到以下参数：珠卷数，珠径，制造方式代码，预压等级等。
分别说明如下：
珠卷数：这个参数一般标注在型号的导程后，如4010-4，这个“-4”就是珠卷数，因为有循环方式的问
题说起来比较复杂，用户可以简单的理解为滚动体的循环圈数，“-4”就是4个循环，这个数值越大表示
负载越大螺母长度越长。
珠径：这个参数是指滚动体的直径，型号中不会体现，但是在各厂家的技术参数表中会标识，一般与公
称直径和导程相关，用户不必理会。但是有些用户因使用不当导致滚珠掉出螺母外需要重装滚珠时这个
参数是要注意的，尺寸一般精确到0.001，当然，不推荐用户自行安装，否则厂家不会提供无偿维护，即
使产品仍在保修期内。如有滚珠意外掉落的情况，应通知供应商协助安装。
制造方式代码：滚珠丝杠的制造方式主要是两种：轧制和磨制，前者也称滚轧制造或转造，一般用F表
示。后者也称研磨制造。一般用G表示。因工艺的不同，两者能达到的精度等级不同，目前，轧制方式能
达到的最高精度是C5级，我所知的只有REXROTH可以达到这个精度。而磨制可以成产出更高精度的产品。
不过请注意，两种制造方式与精度、性能没有逆向必然性，也就是说如果你选用的精度是C7，那么与它是
怎么制造出来的无关。事实上我碰到许多厂家的专业销售人员都未必知道两者之间的详细区别，所以多说
几句：轧制属于批量制造，磨制属于精确制造，前者的生产效率远远高于后者，但是前者的制造设备成
本也远远高于后者。换句话说，磨制丝杠的进入门槛较低，轧制生产的进入门槛较高，能生产轧制丝杠的
厂家一般也能生产磨制丝杠，而能生产磨制丝杠的厂家不一定能生产轧制丝杠。所以，同精度产品如果该
可以买到轧制品就不要买磨制品，原因很简单：便宜。另外说明一点，轧制和磨制仅指螺杆，螺母全是磨
削制造。
预压：也称预紧。关于预压，用户不必了解具体预紧力和预紧方式，只需按照厂家样本选择预压等级即
可。等越高螺母与螺杆配合越紧，等级越低越松。遵循的原则是：大直径、双螺母、高精度、驱动力矩较
大的情况下预压等级可以选高一点，反之选低一点丝杠的固定形式通常有三种，即：两端固定，一端固定
一段支撑，一端固定一端自由。这三种情况中，两端固定的形式，丝杠的刚性最好。固定端的轴承一般是
用一对面对面的角接触轴承，支撑端一般是用深沟球轴承。对于我们普通的diyer来说，一端固定一端支
撑较好，z轴也可以采用一端固定一端自由。
