滚珠丝杠螺母副的滚珠循环方式有哪几种

常用的循环方式有两种：外循环和内循环。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为内循环。滚珠每一个循环闭路称为列，每个滚珠循环闭路内所含导程数称为圈数。内循环滚珠丝杠副的每个螺母有2列、3列、4列、5列等几种，每列只有一圈；外循环每列有15圈、25圈和35圈等几种。

1） 外循环

外循环是滚珠在循环过程结束后通过螺母外表面的螺旋槽或插管返回

丝杠螺母间重新进入循环。如图2-3所示，外循环滚珠丝杠螺母副按滚珠循环时的返回方式主要有端盖式、插管式和螺旋槽式。

图2-3 常用外循环方式

(a)端盖式；（b）插管式；（c）螺旋槽式

如图2-3（a）所示是端盖式，在螺母上加工一纵向孔，作为滚珠的回程通道，螺母两端的盖板上开有滚珠的回程口，滚珠由此进入回程管，形成循环。

如图2-3（b）所示为插管式，它用弯管作为返回管道，这种结构工艺性好，但是由于管道突出螺母体外，径向尺寸较大。

如图2-3（c）所示为螺旋槽式，它是在螺母外圆上铣出螺旋槽，槽的两端钻出通孔并与螺纹滚道相切，形成返回通道，这种结构比插管式结构径向尺寸小，但制造较复杂。

外循环滚珠丝杠外循环结构和制造工艺简单，使用广泛。其缺点是滚道接缝处很难做得平滑，影响滚珠滚道的平稳性。

2） 内循环

如图2-4所示为内循环滚珠丝杠。内循环均采用反向器实现滚珠循环，

反向器有两种类型。

如图2-4（a）所示为圆柱凸键反向器，它的圆柱部分嵌入螺母内，端部开有反向槽2。反向槽靠圆柱外圆面及其上端的圆键1定位，以保证对准螺纹滚道方向。

如图2-4（b）所示为扁圆镶块反向器，反向器为一般圆头平键镶块，镶块嵌入螺母的切槽中，其端部开有反向槽3，用镶块的外轮廓定位。两种反向器比较，后者尺寸较小，从而减小了螺母的径向尺寸及缩短了轴向尺寸。但这种反向器的外轮廓和螺母上的切槽尺寸精度要求较高。

图为端盖式循环，仅供参考。

轧制丝杆是冷轧出来的，精度很低，好点的生产商勉强可以做到C5级，但有一个好处就是制作周期短，交期很快。研磨级丝杠制作工艺比较复杂，是使用超精密研磨机床磨制出来的，精度可以达到最高等级C0级，但交期很慢！

滚珠轴承是现代机械设备上的重要零件，他主要有滚珠、内环、外环和保持器这四个基本元件组成。那么滚珠轴承是如何制造的呢？

第一、首先将制作好的内环和外环套在一起，然后经过一个磨床把它们磨成准确的厚度，再用机器把内环和外环分开，接着要用不同的机器打磨他们的表面，将外环送进磨床后，其表面被磨成精确的圆形，并且直径要完全一样，然后喷洒水溶性溶液，避免外环过热，如果过热就会翘曲变形，再通过测量仪器检测直径，之后外环就打磨好了。接下来教磨削外环的滚刀，用带有油性冷却液的模式几把轴承外径加工厂精确尺寸和圆度，内环及管道也是用相似的机器完成。

第二、接着给内环进行抛光，用涂有润滑油的模式基疆内环的表面抛光，直至闪闪发亮，然后在石头模具中用油浸泡后再用没有进行清洗，在另外的车间，工人根据不同尺寸生产滚珠，制造滚珠的原料是钢丝，先用机器，将钢丝切成一段段，在用处磨床把他们冲城毛坯住，随后用研磨机切割两侧的凸起，同时将毛坯珠打磨光滑。制作好的滚珠还要经过火炉硬化并清洗剂清洗。质检合格后，成品的滚珠就可以送进龙气槽里等待安装。接下来将装有滚珠的槽放到自动组装机器上，送球机通过软管将滚珠送到推料机，然后推料机将正确数量的滚珠推进内外环中间的管道内分球一会将滚珠均匀排列在辊道里，接着安装保持器，它可以将滚珠固定在管道的金属架。

第三、首先第一台机器安装一边的保持器，这些保持器上都有槽孔，随后另一台机器小心安装上另外一边机器，让轴承旋转进行测试，并把两个保持器完全连接在一起。滚珠轴承安装完成后，还要对滚珠轴承进行溶液喷淋清洗，再经过一系列的质量测试后，把润滑油均匀涂抹在管道上，盖上橡胶圈封住润滑油，然后用一台自动控制测试仪淘汰掉不符合重量要求的轴承，最后在合格的轴承上刻上型号和编码信息，就可以打包发往各个机械工程。

端盖式滚珠丝杆：端盖式外循环是较早期的结构，它是在螺母壁厚上钻有一个纵向通孔作为滚珠的返回通道，螺母两端面装有铣出短槽的盖板，短槽端部与螺纹滚道相切，并可引导滚珠进入回珠通孔构成闭合回路。其特点是结构简单，装拆方便，工艺性好，且作用可靠。但滚珠通过短槽进出口时要作急剧转弯，影响了滚珠的灵活与流畅性，且滚珠螺母的径向尺寸很大。目前日趋减少，有被淘汰之势。

滚珠循环方式与特点：

在一个螺母上具有独立运动的滚珠链数目称为列数。如果只有一条独立运动的滚珠链，成为单列；有两条者，称为双列；两条以上者，称为多列。而一条独立运动的滚珠链的滚珠数（即一列中的滚珠数），称为工作滚珠数。工作滚珠循环中绕经螺纹滚道的圈数，称为工作圈数。一般情况下，一列中工作滚珠的总数不超过150颗。因为在一列中滚珠数越多，传动效率越低，运行阻力越大，特别是启动更加困难，甚至产生阻滞，出现卡球现象。

1、改变滚珠丝杠放置方式

滚珠丝杠的精度不够很多原因是因为放置的方式不对，不能用横向的放置方式，导致滚珠丝杠出现零件受重力的影响导致精度不精确的问题，所以要改变丝杠的放置方式，垂直的放置滚珠丝杠，让滚珠丝杠内部的原件受重力的改变，从而作上下运动，这样滚珠丝杠内部的原件就不会因为贴着丝杠的外壁，从而引起和丝杠外壁的摩擦，影响原件的精度，所以垂直放置滚珠丝杠能解决因为横向放置滚珠丝杠导致的重力影响问题，保证不会因为重力因素影响精度。

2、增加装配的方式的正确性

滚珠丝杠在装配的时候要采用专业的装配人员，不能随便就让其人员进行装配，而且要用科学的方式对装配人员进行一定培训，没有专业培训的人员装配这会导致装配不当，影响丝杠的精度，在对于装配技术人员的装配工作上，不仅要做到严格的要求，还要根据实际的情况，对装配人员进行科学的装配方法培训教学，保证装配技术人员能够利用科学的装配方法进行装配，对于装配的每道工序都要严格要求，而且装配的人员，要严格要求，保证不会因为装配不当影响丝杠精度。

3、采用正确的检测方法

在丝杠精度的检测过程中，检验员要采用千分表配合磁力表座，以工作台直线导轨滑座为，检测基准进行检测，要统一检测方式，这样才能保证检测的精度明了。最重要的问题就是检测精度的仪器要及时的进行更新换代，一定要保证丝杠精度的检测人员能够利用最新式的检测仪器，因为以前的检测仪器对于滚珠丝杠的不断变化难以适应，所以使用最新的检测仪器能够保证，滚珠丝杠的精度得到更精确的检测，也要统一科学的检测方法，保证滚珠丝杠的精度检测得到最准确的数值。

4、采用正确的装配工艺

在滚珠丝杠装配的时候，要采用严格正确的装配工艺，而且要保证及时清理滚珠丝杠上的灰尘，灰尘进入丝杠中会磨损丝杠内部原件，导致丝杠出现精度不够的问题，所以不仅要完善装配工艺，还要及时进行除尘。保证不会因为灰尘的进入导致滚珠丝杠内部零件磨损出现精度不够的问题。规范滚珠丝杠的装配工艺，对滚珠丝杠的装配人员进行科学规范的教育，要严格的把握每一道工序的装配要求严格进行滚珠丝杠的装配，保证丝杠装配不会出现问题。

两者不宜直接做比较。

1、尼龙滚珠非常坚硬，而且非常轻，摩擦损失较小、传动效率高由于滚珠丝杠的丝杠轴与丝杠螺母两者之间存在许多做滚动运动的滚珠，因此它能够获得较高的运动效率。

2、不锈钢滚珠含有12%以上的铬，而能抵抗化学物质侵害的钢材，不锈钢钢珠通常有锻造工艺生产而成，现阶段常用不锈钢珠的材质有201、302、304、316、316L、420、440C。

优点

1、不会渗漏，不须过滤，省能源及重现性高。

2、摩擦损失小、传动效率高、省电。

3、精度高。

4、高速进给和微进给可能。

5、轴向刚度高。

6、具有传动的可逆性。

缺点

1、不能自锁。

2、如果在滚道上落入脏物，或使用肮脏的润滑油，不仅会妨碍滚珠的正常运转，而且使磨损急剧增加。

扩展资料

适用范围

1、精密工具机：铣床，磨床，刀具磨床，齿轮加工机，钻床，刨床，车铣复合机。

2、产业机械：印刷机，造纸机，自动化机械，纺织机，绘图机，射出成型机，专用机。

3、电子机械：量测仪器，X-Y平台，医学设备，工厂自动化设备，PCB钻孔机，IC封装机，半导体设备，工厂自动化设备等。

4、输送机械：RobortStage，材料搬送设备，核能反映器，高度制动器等。

5、航太工业：飞机襟翼，机场负载设备，尾翼制动器等。

6、其他：如天线使用的制动器，阀门开关装置，太阳能板伸缩机构，电子显微镜对焦机构等。

-滚珠丝杠

-HIWIN滚珠丝杠

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。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！

1、滚珠丝杠公称直径

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2~25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、滚珠丝杠导程

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。

选择导程跟所需要的运动速度、系统等有关，通常在：4、5、6、8、10、12、20中选择，规格较大，导程一般也可选择较大（主要考虑承载牙厚）。在速度满足的情况下，一般选择较小导程（利于提高控制精度）；对于要求高速度的场合，导程可以超过20，对磨制丝杠而言导程一般可做到约等于公称直径（受磨削螺旋升角限制），如32（3232）、40（4040）等，当然也可以更大（非磨削，但极少考虑）。导程越大，同条件下旋转分力越大，周期误差被放大，速度越快。故一般速度很高的场合要求的是灵活，而放弃部分精度诉求，对间隙要求意义变小（导程精度偏差增大），因此，大导程丝杠一般都是单螺母。

3、滚珠丝杠长度

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、滚珠丝杠螺母形式

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、滚珠丝杠精度

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±005）或以下，高精度数控机械选C5（±0018）以上C3（±0008）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。

滚珠丝杠副在用于纯传动时，通常选用“T”类（即机械手册中提到的传动类），其精度级别一般可选“T5”级（周期偏差在1丝以下），“T7”级或“T10”级，其总长范围内偏差一般无要求（可不考虑加工时温差等对行程精度的影响，便于加工）。因而，价格较低（建议选“T7”，且上述3种级别的价格差不大）；在用于精密定位传动（有行程上的定位要求）时，则要选择“P”类（即机械手册中提到的定位类），精度级别要在“P1”、“P2”、“P3”、“P4”、“P5”级（精度依次降低），其中“P1”、“P2”级价格很贵，一般用于非常精密的工作母机或要求很高的场合，多数情况下开环使用（非母机），而“P3”、“P4”级在高精度机床中用得最多、最广，需要很高精度时一般加装光栅，需要较高精度时开环使用也很好，“P5”则使用大多数数控机床及其改造，如数控车，数控铣、镗，数控磨以及各种配合数控装置的传动机构，需要时也可加装光栅（因“5”级的“任意300mm行程的偏差为0023”，且曲线平滑，在很多实际案例中，配合光栅效果非常好）。

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：

6、滚珠丝杠珠卷数

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。

7、滚珠丝杠珠径

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0001，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。

8、滚珠丝杠制造方式代码

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，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，也就是说如果选用的精度是C7，那么与是怎么制造出来的无关。事实上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。

9、滚珠丝杠预压

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。

②通过马达及对速度的要求来确定丝杠轴承导程；

④通过负载及速度分布（加减速）来确定平均轴向力和转速；

⑤通过平均轴向力确定预压力；

⑥预期寿命，轴向负荷，转速确定动额定负荷；

⑦基本动额定负荷，导程，临界转速，DmN值限制确定丝杠轴承外径及螺母形式；

⑧外径，螺母，预压，负荷确定刚性（机台设计）；

⑨环境温度，螺母总长确定热变及累积导程；

⑩丝杠轴承刚性，热变位确定预拉力；

机床最高速度，温升时间，丝杠轴承规格确定马达驱动扭矩及规格。