滚珠丝杠副(滚动螺旋)是实现回转运动与直线运动相互转换的传动装置，具有摩擦损失小、传动效率高、运动平稳、精度高、寿命长及可以预紧等优点，在各类中、小型数控机床进给系统中得到普遍的应用

1.滚珠丝杠副的结构

滚珠丝杠副的结构如下图所示。滚珠丝杠副的结构形式很多，主要区别在于螺纹滚道型面形状、循环方式以及消除轴向间隙的调整预紧方法三个方面。

(1)型面形状A常见的螺纹滚道型面形状有单圆弧和双圆弧两种。

(2)滚珠循环方式 按滚珠在整个循环过程中与丝杠表面的接触情况，滚珠的循环方式可分为内循环和外循环两种。内循环方式的滚珠在循环过程中始终与丝杠表面

保持接触。如下图所示，在螺母的侧面孔内装有接通相邻滚道的反向器,利用反向器引导滚珠越过丝杠的螺纹项部进人相邻滚道，形成一个循环回路，称为1列。一般

在同一螺母上装有2~4个反向器并沿螺母圆周均匀分布，故有2~4列。内循环方式的优点是滚珠循环的回路短、流畅性好、效率高、螺母的径向尺寸也较小。

外循环方式中的滚珠在循环反向时，离开丝杠螺纹滚道，在螺母体内或体外做循环运动，常用的外循环方式有端盖式、插管式和螺旋槽式。如下图所示为插管式外循

环，弯管两端插入与螺纹滚道相切的两个孔内，引导滚珠进入弯管，形成一个循环回路，再用压板和螺钉将弯管固定。可做到多列，提高承载能力。插管式外循环结

构简单，制造容易，但径向尺寸大，且弯管两端耐磨性和抗冲击性差。

(3)滚珠丝杠副的预紧 其原理与普通丝杠螺母传动相同。但滚珠螺旋传动精度更高，要求用微调来达到准确的间隙或过盈。常用的调整预紧方法有下列三种:

1)垫片调隙 如下图所示，通过调整垫片的厚度A,使螺母产生轴向位移，以达到轴向间隙消除和预紧的目的。这种结构简单可靠、刚性好，但调整较困难，且不能在工作中随意调整。

2)螺纹调隙如下图所示，旋转两个圆螺母可使螺母相对丝杠作轴向移动，在消除了轴向间隙之后将其锁紧。这种调整方法具有结构紧凑、工作可靠、调整方便

等优点，故应用较广。缺点是不很精确。

3)齿差调隙 如下图所示，调整时先取下内齿轮2、3 (两内齿轮相差一齿)，将两个螺母相对于螺母座同方向转动一定的齿数，然后把内齿轮复位固定。此时，两个螺母

之间的轴向相对位置发生变化，从而达到调整的目的。间隙的调整量可以用下式计算: 式中 P——螺距，mm；、——齿数，=+1。这种调整方式的结构复杂，但调整方便，并可以通过简单的计算获得精确的调整量，实现定量精密微调，是目前应用较广的一种结构。

2.滚珠丝杠副的支承

数控机床的进给机构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，滚珠丝杠副的支承结构刚度也是不可忽视的因素。为了提高轴向刚度，滚珠丝杠常

用推力轴承支座，常用的支承方式有以下几种:

(1) 一端装推力轴承 如图a所示，这种安装方式的承载能力小，轴向刚度低，只适用于短丝杠。一般用于数控机床的调节环节或升降台式数控铣床的垂直坐标中。

(2)一端装推力轴承，另一.端装向心球轴承如图b所示，此种方式可用于丝杠较长的情况。应将止推轴承远离热源(如液压马达)及丝杠上的常用段，以减少丝杠的热变

形影响。

(3)两端装推力轴承如图c所示，把推力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。但这种安装方式对丝杠的热变形较为敏感。

(4) 两端装推力轴承及向心球轴承如图d所示，为了提高丝杠的刚度，它的两端采用双重支承，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。

(5)使用滚珠丝杠专用轴承如下图所示，这是一种能承受很大轴向力的特殊向心推力滚珠轴承，其接触面加大到60°，增加了滚珠数目并相应减少了滚珠直径，其轴向

刚度比一般推力轴承提高2倍以上，使用也极为方便。

3.滚珠丝杠副的保护

滚珠丝杠副必须用润滑油或锂基润滑脂进行润滑，以提高耐磨性及传动效率。润滑脂加在螺纹滚道和安装螺母的壳体空间内，润滑油则通过壳体上的油孔注入螺母空

间内。制造误差和预紧变形量以微米计算的滚珠丝杠副，对于润滑油的质量和微小的磨损特别敏感。因此，有效地防护密封和保持润滑油的清洁显得十分必要。通常

采用毛毡圈对螺母副进行密封，毛毡圈的厚度为螺距的2~3倍，而且内孔做成螺纹的形状，使之紧密包住丝杠，并装入螺母两端的槽孔内。密封圈除了采用柔软的毛

毡之外，还可以采用耐油橡胶或尼龙材料。由于密封圈和丝杠直接接触，因此防尘效果较好，为了避免摩擦力矩，可以采用由较硬的塑料制成的非接触式迷宫密封

圈，内孔做成与丝杠螺纹滚道相反的形状，并留有一定间隙。对于暴露在外面的丝杠，一般采用螺旋钢带、伸缩套简、锥形套管以及折叠式塑料或人造革等形式的防

护罩，以防止尘埃和磨粒沾附到丝杠表面。这几种防护罩与导轨的防护罩有相似之处，一端连接在滚珠螺母的:端面，另一端固定在滚珠丝杠的支承座上。