滾珠螺桿之特性

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組員：周嘉彬 A960H109 方信元 A960H122 黃凱鴻 A960H124 劉子凡 A960H126 林嘉信 A960H134 鄭益昌 A960H150

滾珠螺桿之特性

指導老師：張育斌教授

機械四A

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摘要

一、前言

二、滾珠螺桿特性

三、滾珠螺桿的循環方式四、精密級滾珠螺桿特性五、轉造級滾珠螺桿特性六、總結

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鄭益昌 A960H150 3

一、前言

機械為工業之母，而機械之傳動與定位為其最基本的功能，滾珠螺桿（Ballscrew）

為精密線性傳動與定位系統之重要元件，其裝配時零組件之間因幾何干涉而產生的接觸壓力對於運動性能影響甚鉅，滾珠螺桿是一種鋼珠介於螺帽與螺桿之間做運動，將傳統螺桿之滑動接觸轉換成滾動接觸然後在將螺帽內的鋼珠迴轉運動轉為直線運動的傳動機械組件。

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鄭益昌 A960H150 4

因具上述特性，滾珠螺桿已成為近來精密科技產業及精密機械產業的定位及測量系統上的重要零組件之一。

滾珠螺桿主要為螺桿、

螺帽、鋼珠、固定座、

刮刷器及迴流管所構成的，依其循環系統的不同更分為外循環式、內循環式、端塞循環式滾珠螺桿。

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摘要

一、前言

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黃凱鴻 A960H124 6

二、滾珠螺桿特性

傳統螺桿傳動具有體積較小且機械效率較高的優點，但隨著科技的進步，在螺桿中加入滾珠，將滑動接觸轉換為滾動接觸的滾珠螺桿，滾珠螺桿具有定位精度高、高壽命、低污染和可做高速正逆向的傳動及變換傳動等特性，其運轉是靠螺帽內的鋼珠作滾動運動，比傳統螺桿有更高的效率，所需的扭矩只有傳統螺桿的三分之一以下。所以可輕易地將直線運動轉變為回轉運動。

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黃凱鴻 A960H124 7

傳統螺桿因為是金屬與金屬間的面接觸，

所以為克服啟動摩擦力

，則必須採較高的啟動扭力，然而因滾珠螺桿是由鋼珠滾動接觸，只須很小的啟動扭力即可克服摩擦力。且在滾珠螺桿本身製造過程中，

也採用較為精密的製造流程，所以其背隙的誤差很小，較適合作精密定位使用。

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摘要

一、前言

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方信元 A960H122 9

三、滾珠螺桿的循環方式

滾珠的循環方式如下：

１、內循環式：螺帽外徑尺寸可較小，每一個圈構成一個循環故可得較小的阻力及磨耗。

２、外循環式：可承受較大的負荷，適合高導程及雙螺紋桿。

【內循環式】【外循環式】

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方信元 A960H122 10

滾珠的溝槽形狀可分為：

1、半圓形螺紋：

所能承受負荷較大，通常用於預壓雙螺帽型滾珠導螺桿。

2、哥德型螺紋：

通常用於單螺帽型滾珠螺桿。

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摘要

一、前言

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周嘉彬 A960H109 12

四、精密級滾珠螺桿特性

提供較順暢之鋼珠迴流、較低噪音。

對於高導程及大直徑滾珠螺桿提供較佳的工作品質。

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周嘉彬 A960H109 13

鋼珠滾動是由於螺桿與螺帽之間的溝槽而前進，再被外循環管前端撈起，通過循環管路徑迴流至循環管另一端，而回到原點的循環方式。

一般為多捲鋼珠一次循環管，外型可採用圓周型及管突出型。

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摘要

一、前言

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劉子凡 A960H126 15

五、轉造級滾珠螺桿特性

轉造級滾珠螺桿搭配研磨級螺帽取代了傳統艾克姆導螺桿、梯形導螺桿之傳動方式，

可提升運轉順暢度、降低摩擦力及軸向背隙之優點。

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劉子凡 A960H126 16

轉造級與研磨級滾珠導螺桿除了在導程誤差之定義與幾何公差有所差異外，亦可用相同預壓方式來消除軸向背隙，轉造級螺帽製程與研磨級螺帽製程經過表面硬化處理，採用內螺紋研磨機精磨，以維持使用耐久性及良好的運動平滑性。

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摘要

一、前言

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林嘉信 A960H134 18

六、總結

滾珠螺桿發展至今，已經廣泛應用到各產業工具機上，其優點不外乎高效率、可逆性、零背隙、高剛性、導程精度高及其他多項優點，使得滾珠螺桿已成為近來精密科技產業及精密機械產業的重要零組件之一，在技術不斷提升之下，相信不久的將來，滾珠螺桿將能更廣泛的被應用在我們的生活上。

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文獻資料

上銀科技

http://www.hiwin.com.tw/Products.aspx?type=bs&subtype=bs_heavyload

鴻翊精密股份有限公司

http://www.hyii.com.tw/?f=BallScrew

越吟機械月刊

http://www.mmmpc.com.tw/yuehyin/MagSummary.aspx?ID=481&MID=940 4

威畯軸承五金有限公司

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