▲滾珠絲杠
0 `& U$ e& g6 R# O' F9 |
01
8 l: n8 G* N! M, G) W ?
滾珠絲杠是由螺桿、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，是將軸承從滑動動作變成滾動動作。
4 `8 I4 P" [) Z( R# M
3 `# A' k% t7 T0 n5 A; v# v9 c
1898年，人們首次嘗試在螺帽與螺桿之間加入鋼珠，將傳統螺桿的滑動接觸轉換成滾動接觸；以滾動摩擦取代滑動摩擦，將螺帽內的鋼珠回轉運動轉為線性運動，將扭矩轉換成軸向反復作用力，以此來改善傳統螺桿定位不佳及易損害的情況。
7 ` F, G3 Q" ?2 n5 O; ~+ ]' N
' ?6 {& F7 ~. w5 f1 Q) v! |; h
滾珠絲杠是由德克薩斯州的Rudolph G. Boehm發明，于1929年被授予美國專利。
6 ^& C, }3 P8 L3 W- g
當滾珠絲杠作為主動體時，螺母就會隨絲桿的轉動角度按照對應規格的導程轉化成直線運動，被動工件可以通過螺母座和螺母連接，從而實現對應的直線運動。
/ o. y0 K; e7 O+ P/ B2 {+ A2 I) T
) e& P7 T; I! m: B" t c
滾珠絲杠組件是金屬的，通常是鋼制的，由內螺紋螺母和螺桿組成，螺母的螺旋槽與螺桿的螺旋槽相匹配。
' X; H# }+ H0 D a4 D( h
. m# k# h# h, {) S& O5 n
在凹槽內部，包含在螺母里的是許多由鉻鋼制成的小球。當滾珠在螺母中循環時，滾珠在螺桿下方提供平穩運動，導流板或返回系統保持球并使它們通過螺母循環。
3 d. r5 g; A6 j- F" | I0 y3 z
/ u3 J- k7 p5 x9 l
與電機一起使用時，滾珠絲杠的效率高達90％。它們相當精確，每英尺幾千分之一英寸的精度。許多行業都使用滾珠絲杠進行精確控制，包括航空航天，計算機，電子，汽車和醫療行業。
3 w/ Q0 H$ V' B# c
滾珠絲杠也經常用于制造過程，在機器人、自動化裝配線、材料處理設備、輸送機、機床、電線控制和精密裝配設備中都很常見。
( b1 `; B3 {% q& b6 p
; Y- d Z% [& f4 ]2 ~
02
& b: F* T: }2 L0 p# B8 I
滾珠絲杠組件是由螺桿和螺母組成，每個都帶有匹配的螺旋槽，滾珠在這些槽之間滾動，提供螺母和螺桿之間的唯一接觸。
: j; B, E7 D# J! q, C' r2 _' H
X4 g5 w* e, W
當螺桿或螺母旋轉時，滾珠被偏轉器偏轉到螺母的球返回系統中，并且它們以連續的路徑穿過返回系統到達滾珠螺母的相對端。然后滾珠從返回系統退出到滾珠絲杠和螺母螺紋滾道中，以便在閉合回路中再循環。
. K+ Q2 G2 [; h$ t% a; _
4 c( H4 H, x) S. H
滾珠螺母決定滾珠絲杠組件的負載和壽命。滾珠螺母回路中的螺紋數量與滾珠絲杠上的螺紋數量之比，決定滾珠螺母將比滾珠螺桿更快地達到疲勞失效（磨損）的程度。
* K; }6 E1 ?% |- E- ]( E& m
滾珠螺母包含兩類滾珠返回方式，外循環式和內循環式。
0 P8 l8 n9 V0 u% f4 z" ]6 s
, y0 b. e1 z! `6 K& L
外循環式：滾珠通過返回管回到回路的相對端，滾珠返回管突出于滾珠螺母的外徑之上。
[2 @/ Y/ ?# G- c7 ?
▲外循環式滾珠螺母
( f9 |' ^: O7 F6 q
內循環式：滾珠通過或沿著螺母壁返回，低于滾珠螺母的外徑。
: \4 d5 U6 W! {# c8 s9 V1 A
▲內循環式滾珠螺母
7 M d5 c$ J3 @0 u2 T& f$ o! Y
內循環式有一個旋轉回路（如上圖所示），滾珠被迫通過返回系統爬過螺桿上的螺紋頂部，這被稱為交叉偏轉器型內部返回系統。在交叉偏轉器類型的滾珠螺母中，滾珠僅使軸旋轉一圈，并且回路由螺母（C）中的球偏轉器（B）封閉，允許滾珠在點處的相鄰凹槽之間交叉（ A）和（D）。
5 l, P& t$ ^% C* b. M# i+ v7 V/ j& Q
▲內循環式滾珠螺母
% w& T, T% c' J3 |5 q% ]6 M
當長滾珠絲杠高速旋轉時，一旦長細比達到該軸尺寸的自然諧波，它就會開始振動。這稱為臨界速度，可能對滾珠絲杠的使用壽命非常不利。（安全運行速度不應超過螺桿臨界速度的80％）
8 n# Y. X% B* C: r% `1 Q
▲旋轉球螺母組件% r3 b8 l2 W3 S- Y, x
9 Y7 o l6 K, p8 F. p
有些應用需要更長的軸長和高速，這都是需要旋轉滾珠螺母組件的地方。
. T, F3 m& h8 [% Y! y$ e0 A% K
- L6 P. ~/ p( O( _$ r/ ]
03
/ _3 _3 d& |8 {
滾珠絲杠原本只有英國、美國、德國、日本等先進工業國家能夠量產。自1982年開始，何豐精密公司在臺中縣潭子設廠生產滾珠絲杠，正式開啟臺灣自己生產此類高精度零件的時代。
+ n! X" I6 s+ R0 g" W1 _
1989年何豐改制并更名為上銀科技（HIWIN）。上銀已成為全球第三大滾珠絲桿、線性滑軌等精密機械業者（前兩名是日本廠商THK和NSK）。
$ q1 `- E; `/ E, z7 C, e
滾珠絲桿市場占有率第二的是日本NSK公司，成立于1916年，NSK在軸承領域穩居日本首位，同時在全世界也位居前列。NSK滾珠絲桿被廣泛應用于半導體制造業，機床，注塑機以及其他普通產業。
發表于 2019-11-4 16:44:38
QQ好友和群
QQ空間
