插管式
优点:结构简单,工艺性好,钢球的流
畅性好,应用较广
缺点:凸出式的插管凸出于螺母外
部,径向尺寸较大
外循环 内循环
图2-2 滚珠丝杠副循环方式
滚珠丝杆副的结构类型可以从螺纹滚道的截面形状、滚珠的循环方式和消除轴向的调www.docin.com徐州工程学院毕业设计(论文) 12 整方法进行区别。我国生产的滚珠丝杠副的螺纹滚道有单圆弧形和双圆弧形。滚道形面和
滚珠接触点之法线与丝杆轴向之垂线的夹角被称为接触角，一般为45度。单圆弧形的螺
纹滚道的接触角随轴向载荷大小的变化而变化，主要由轴向载荷所引起的接触变形的大小
而定。接触角增大时，传动效率、轴向刚度以及承载能力也随之增大。由于单圆弧形滚道
加工用砂轮加工成型比较简单，故容易得到较高的加工精度。单圆弧形面的滚道圆弧半径
R稍大于滚珠半径。双圆弧形的螺纹滚道的接触角在工作中基本保持不变。两圆弧相交处
有一小空隙，可使滚道底部与滚珠不接触，并能储存一定的润滑油以减少摩擦磨损。由于
加工其型面的砂轮修整和加工、检验均比较困难，故加工成本较高。 2.4 滚珠丝杠副设计 2.4.1 设计滚珠丝杠副原理 1的合力通过丝杠轴心，
以保证滚珠受力均匀，避免倾覆力。
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电机、蜗轮蜗杆机构、离合器等方式。
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影响精度、使用寿命甚至损坏。
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是螺旋副的摩擦热，还有其他机械部件工作时产生的热，致使丝杠热膨胀而伸长。为此必
须分析热源的各因素，采用措施控制热源，还可以采用预拉伸、强制冷却等减少热变形对
丝杠的伸长的影响。
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的因素之一，还会使螺母受载不均。设计细长丝杠时，应考虑防止或减小自重弯曲变形的
措施。
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道的磨损，使滚动螺旋副丧失精度。为此需要防尘措施。滚珠丝杠副在螺母两端已安装防
尘圈，为避免丝杠外露，用户还需要为丝杠选择防护装置。
7寿命的重要环节。
接触表面的油膜还有吸振、减小传动噪声和冲洗丝杠上的粉尘等杂物的作用。因此要注入
润滑脂。在螺母上还有油孔，用户可旋入油嘴，再采用其他合适的润滑方式。
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并该端所有外圆尺寸均小于丝杠螺纹底径d2,否则无法装配螺母。 www.docin.com徐州工程学院毕业设计(论文) 13 2.4.2滚珠丝杠副选择 初选滚珠丝杠副数据见下表：
表2-5 初选滚珠丝杆副参数
公称直径/mm 导程/mm 余量/mm 节距/mm
25 5 20 8
根据丝杠的工作行程初选丝杠的工作长度：
初选X方向丝杠的工作长度为410mm
初选Y方向丝杠的工作长度为460mm
滚珠丝杠的工作载荷计算公式见式(2.4)：
M
AHFCKKKKF 2.4
由条件，取FK =1.2，取HK =1.2， 取D精度，取AK =1.0，
X方向丝杠工作载荷：×1.0×600=864N
额定动载荷值Ca
(2.5)：
导程初选为5mm，则
min/r2005/1000nm
= 3 4 hm C10 67.1 n F
L=864 3
×1.2×1.0×600=864N Y方向丝杠工作载荷： Ca ×1.2 XF=1.2 YF=1.2 min/r20005/10000nmax 410 67.1
16000200 5011N 式2.5
根据Ca
Ca 等于或稍大于Ca
原则，查表选以下型号规格： FC1
-2505-2.5 Ca=5011N
公称直径D=25mm 导程P=5mm 螺旋角8 33
滚珠直径mm175.3d0
计算可得：
滚道半径 R=0.52
651.1175.352.052.00dR 偏心距0
3.175
0.07()0.07(1.651)0.0044 22 d eRmm
www.docin.com徐州工程学院毕业设计(论文) 14 丝杠内径10
222520.004421.65121.71dDeRmm
2.4.3 滚珠丝杠副预紧 滚珠丝杠副在负载时，其滚珠与滚道面接触点处将产生弹性变形。换向时，其轴向间
隙会引起空回。这种空回是非连续的，既影响传动精度，又影响系统的稳定性。单螺母丝
杆螺母副的间隙消除相当困难。实际应用中，常采用以下几种调整预紧方法见表2-5。
表2-6常用的调整预紧方法 调整预紧方式
特点 双螺母螺纹预紧调整式
结构简单、刚性好、预紧可调，使用中
调整方便，但不能精确定量地进行调整。
双螺母齿差预紧调整式
可实现定量调整即可进行精密微调，使
用中调整方便。
双螺母垫片调整预紧式
结构简单刚度高、预紧可靠，但使用中
调整不方便。
弹簧式自动调整预紧式
能消除使用过程中因磨损或弹性变形产
生的间隙，但其结构复杂、轴向刚度低，适
合用于轻载场合。
单螺母变位倒程自顶预紧式和单螺母滚珠过
赢预紧式
结构简单紧凑，但在使用中不能调整，
且制造困难。
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