絲桿:采用梯形螺紋(牙型為 30°/29° 梯形,螺紋面為平面接觸);
螺母:配套梯形內螺紋,與絲桿直接貼合嚙合(無中間滾動體);
輔助結構:通常搭配蝸桿 - 蝸輪減速機構(輸入軸接電機,輸出軸帶動螺母 / 絲桿旋轉)。
若螺母固定旋轉,絲桿會沿軸向做直線升降;
若絲桿固定旋轉,螺母會帶動工作臺做直線升降;
力的傳遞依賴「絲桿螺紋面與螺母螺紋面的直接滑動摩擦」,無其他中間介質。
摩擦類型:滑動摩擦(面接觸),摩擦系數大;
自鎖性:天生具備自鎖能力(螺紋升角<當量摩擦角),無動力時不會因負載下滑;
效率:低(30%-50%),能量損耗主要在滑動摩擦。
絲桿:采用圓弧槽螺紋(牙型為圓弧,適配滾珠滾動);
螺母:內置「循環通道 + 回珠器」,絲桿與螺母之間填充鋼珠(滾珠),形成滾動摩擦副;
輔助結構:同樣搭配減速機構(或直接與伺服電機連接,無需減速)。
滾珠在螺紋槽內滾動時,既傳遞軸向推力,又避免絲桿與螺母直接接觸;
滾動后的滾珠通過「回珠器」重新回到螺紋槽入口,形成連續循環。
摩擦類型:滾動摩擦(點接觸),摩擦系數極小;
自鎖性:無天生自鎖(螺紋升角大,滾動摩擦系數小),需額外加制動裝置(如電磁剎車)防止負載下滑;
效率:高(85%-95%),能量損耗僅為滑動摩擦的 1/3-1/5。
絲桿:螺紋軸(類似梯形絲桿,但螺紋精度更高);
螺母:內置多個「行星滾柱」(類似微型齒輪,表面帶螺紋),滾柱同時與「絲桿螺紋」和「螺母內齒圈」嚙合;
輔助結構:滾柱通過保持架定位,形成多點接觸的傳動副。
滾柱的螺紋與絲桿螺紋嚙合,自轉時產生軸向分力,推動絲桿(或螺母)做直線升降;
多個滾柱的「多點接觸」分散負載,避免單點受力過大。
摩擦類型:滾動摩擦(線接觸 / 多點接觸),摩擦系數介于梯形和滾珠之間;
自鎖性:較弱(需額外制動),螺紋升角適中;
效率:中高(70%-90%),負載能力是滾珠絲桿的 3-10 倍(因多點接觸分散力)。
梯形絲桿:靠「滑動摩擦」傳遞力,結構簡單但效率低,適合對效率、精度要求不高的場景;
滾珠絲桿:用「滾珠滾動」替代滑動,減少摩擦損耗,提升效率和精度,適合高精度、高速場景;
行星滾柱絲桿:用「多點滾動接觸」優化負載分布,兼顧效率和重載能力,適合超大負載、高剛性場景。
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