为了保证滚珠丝杠反向传动精度和轴向 刚度，必须消除滚珠丝杆螺母副轴向间 隙。消除间隙的方法常采用双螺母结构， 利用两个螺母的相对轴向位移，使每个 螺母中的滚珠分别接触丝杆滚道的左右 两侧。用这种方法预紧消除轴向间隙时， 预紧力一般应为最大轴向负载的l/3。当 要求不太高时，预紧力可小于此值。

双螺母垫片式消隙 如图所示，此种形式 结构简单可靠、刚度好，应用最为广泛， 在双螺母间加垫片的形式可由专业生产 厂根据用户要求事先调整好预紧力，使 用时装卸非常方便。
滚珠丝杆螺母副
１．工作原理和特点

滚珠丝杆螺母副由于在丝杆和螺母之间 放入了滚珠，使丝杆与螺母间变为滚动 摩擦，因而大大地减小了摩擦阻力，提 高了传动效率。图示为滚珠丝杆副的结 构示意图。丝杆１和螺母３上均制有圆 弧型面的螺旋槽，将它们装在一起便形 成了螺旋滚道，滚珠４在其间既自转又 循环滚动。
滚珠丝杠螺母副结构图例
双螺母垫片调整法（中间加垫 片）图例
双螺母垫片调整法（端部加垫 片）图例

双螺母螺纹式消隙 如图所示，利用一个 螺母上的外螺纹，通过圆螺母调整两个 螺母的相对轴向位置实现预紧，调整好 后用另一个圆螺母锁紧，这种结构调整 方便，且可在使用过程中，随时调整， 但预紧力大小不能准确控制。
双螺母螺纹消隙图例
式中Z1、Z2为齿轮的齿数，Ph为滚珠丝杠的导程。
齿差式消隙图例
4．滚珠丝杆副的支承方式


一端装止推轴承(固定－自由式) 如图a所示。 这种安装方式的承载能力小，轴向刚度低，仅 适应于短丝杆。 一端装止推轴承，另一端装深沟球轴承(固定 －支承式) 如图b所示。滚珠丝杆较长时，一 端装止推轴承固定，另一端由深沟球轴承支承。 为了减少丝杆热变形的影响，止推轴承的安装 位置应远离热源。
支承，如止推轴承和深沟球轴承，并施加预紧拉力。 这种结构方式可使丝杆的热变形转化为止推轴承的预 紧力。
滚珠丝杠副支承方式图例
滚珠丝杠的计算
1. 疲劳强度计算
滚珠丝杠根据额定动载荷选用，当量动载荷计算公式为：
Fm 3 L f w Cm fa
要求选择的丝杠额定动载荷CaCm。 载荷为变化的时候，
滚珠丝杠螺母副的缺点 由于结构复杂，丝杆和螺母等元件的加工精度 和表面质量要求高，故制造成本高。 由于不能自锁，特别是垂直安装的滚珠丝杆传 动，会因部件的自重而自动下降。当部件向下 运动且切断动力源时，由于部件的自重和惯性， 不能立即停止运动。因此必须增加制动装置。 结论 由于其优点显著，虽成本较高，仍被广泛 应用在数控机床上。

两端装推力轴承（单推—单推式或双推—单推式）
如图c所示。这种方式是对丝杠进行预拉伸安装。这样 做的好处是：减少丝杠因自重引起的弯曲变形；在推 力轴承预紧力大于丝杠最大轴向载荷1/3的条件下，丝 杠拉压刚度可提高四倍；丝杠不会因温升而伸长，从 而推轴承及深沟球轴承(固定－固 定式) 如图d所示。为提高刚度，丝杆两端采用双重
外循环式滚珠丝杠结构图例

内循环 靠螺母上安装的反向器接通相邻 滚道，使滚珠成单圈循环，如图所示。 反向器２的数目与滚珠圈数相等。这种 形式结构紧凑，刚度好，滚珠流通性好， 摩擦损失小，但制造较困难。适用于高 灵敏、高精度的进给系统，不宜用于重 载传动中。
内循环式滚珠丝杠结构图例
3．滚珠丝杆副间隙的调整
Fm 2 Fmax Fmin 3
2. 刚度计算
主要考虑滚珠丝杠螺母副的接触和拉压变形，往 往由厂家直接给出刚度值或计算公式。 接触刚度根据载荷的不同是一个变化的非线性值。 拉压刚度根据螺母至轴端距离的不同而变化。
3. 压杆稳定性和临界转速 4. 滚珠丝杠的预拉伸
2．结构类型

外循环 滚珠在循环过程结束后通过螺母外表 面上的螺旋槽或插管返回丝杆螺母间重新进入 循环。图示为常见的外循环结构形式。在螺母 外圆上装有螺旋形的插管口，其两端插入滚珠 螺母工作始末两端孔中，以引导滚珠通过插管， 形成滚珠的多圈循环链。这种形式结构简单， 工艺性好，承载能力较高，但径向尺寸较大。 目前应用最为广泛，也可用于重载传动系统中。
1-丝杠 2-滚道 3-螺母 4-滚珠
滚珠丝杠螺母副的优点




传动效率高，摩擦损失小 滚珠丝杆螺母副的传动效率 η＝0.85～0.98，可实现高速运动。 运动平稳无爬行 由于摩擦阻力小，动、静摩擦系数之 差极小，故运动平稳，不易出现爬行现象。 传动精度高，反向时无空程 滚珠丝杆副经预紧后，可 消除轴向间隙。 磨损小 精度保持性好，使用寿命长。 具有运动的可逆性 可以将旋转运动转换成直线运动， 也可将直线运动转换成旋转运动，即丝杆和螺母均可 作主动件或从动件。
3．滚珠丝杆副间隙的调整

齿差式消隙 如图所示，在两个螺母的凸缘上各制有
圆柱外齿轮，分别与固紧在套筒两端的内齿圈相啮合， 其齿数分别为Z1、Z2，并相差一个齿。调整时，先取 下内齿圈，让两个螺母相对于套筒同方向都转动一个 齿，然后再插入内齿圈，则两个螺母便产生相对角位 移，其轴向位移量为：
1 1 S Z Ph Z 2 1