滚珠丝杠 ball screw shaft
定义:具有螺纹滚道的轴。
学科:机械工程_传动_其他机械传动
相关名词:螺纹 螺杆 螺母 螺旋传动 滚珠丝杠副
图片来源:视觉中国
【延伸阅读】
螺旋是自然界中无处不在、奥妙无穷的形状,人类从中获得了很多设计灵感,螺纹件就是人类最早发明的模仿螺旋的简单工具之一。在古代,人们利用螺纹固定战袍的铠甲、压榨油料和制酒,阿基米德还曾用螺旋取水器将低处的水送到高处。
利用螺杆和旋合螺母进行螺旋传动是从18世纪中期开始的,且传统螺杆有定位不佳、易磨损的缺点。1898年,人们首次尝试将钢珠置入螺母与螺杆间,形成滚珠丝杠副,以滚动摩擦取代滑动摩擦。但因制造难度大,滚珠丝杠在很长时间内未得到实际应用。世界上第一个正式使用滚珠丝杠的是美国通用汽车公司萨吉诺分厂,1940年,该工厂将滚珠丝杠副用于汽车转向机构,使滚珠丝杠正式商品化。
滚珠丝杠副由螺杆、螺母、滚珠和滚珠返回装置组成,其功能是将旋转运动变为直线运动或将直线运动变为旋转运动。工作时,滚珠沿螺杆螺旋滚道面滚动数圈后,从滚道的一端滚出并沿返回装置返回另一端,重新进入滚道,从而构成闭合回路。滚珠丝杠副传动具有传动效率高、启动力矩小、传动灵敏平稳、工作寿命长等优点,在数控机床、汽车、航空、航天等领域应用颇广。
我国自1964年自主研发出第一套滚珠丝杠副至今,滚珠丝杠副生产技术经历了起步(1964—1982)、发展(1982—1991)、完善(1991—1998)和超越(1998—)阶段。2009年以后,在“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项的支持下,滚珠丝杠产品质量不断提升,新产品在中高档数控机床得到应用。特别是“十三五”以来,在创新驱动发展战略的引领下,我国滚珠丝杠副的技术研发、试验条件、新产品应用得到了突飞猛进的发展,产品质量和产量都有大幅提高。但也应看到,我国滚珠丝杠传动技术与国外先进国家相比仍有差距,亟须在理论研究、科学试验、工艺技术、工业管理等方面开展大量工作。
(延伸阅读作者:大连理工大学机械工程学院教授 刘阔)
责任编辑:张鹏辉