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絲杠導軌行業研究:高精密直線傳動部件,迎來產業化重要機遇 2024-03-05
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(報告出品方:招商證券)nn一、絲杠導軌是什麼?nn絲杠導軌是高精密的直線傳動產品。絲杠和導軌可配合組成一套直線運動系統; 其中絲杠負責定位,并將旋轉運動轉換為直線運動,驅動導軌運動;導軌負責將 部件傳輸至目標位置。在機床中,一般是 2 套直線導軌副及 1 套滾珠絲杠副組成 一個方向的直線運動系統;以 X 軸為例,工作臺、絲杠螺母和滑塊三者相互連接, 實現對工作臺高頻度、高精度的定位。nn1、絲杠的作用是將旋轉運動轉化為直線運動nn絲杠將旋轉運動轉化為直線運動。按照絲杠的摩擦特性,可分為梯形絲杠、滾珠 絲杠、行星滾柱絲杠。 (1)梯形絲杠:也稱滑動絲杠,牙型多為梯形,螺母和絲杠軸直接接觸,運動 時產生滑動摩擦力。 (2)滾珠絲杠:在絲杠與螺母旋之間放置適量滾珠作為中間傳動體,運動時產 生滾動摩擦力。 (3)行星滾柱絲杠:在主螺紋絲杠的周圍,按行星式布置 6-12 個螺紋滾柱,基 本結構與滾珠絲杠相似,區別在于載荷傳遞元件為螺紋滾柱,而非滾珠。滾柱和 絲杠之間是線接觸,接觸面大大增加,因此具有高剛性、高承載能力,比同規格 滾珠絲杠副高出 3 倍以上(最高超過 10 倍)。nn滾珠絲杠因傳動效率高、壽命長,是目前主流的絲杠產品。梯形絲杠的摩擦阻力 大,傳動效率一般低于 40%,磨損快、使用壽命短,不能滿足現代機械傳動在高 速度、高效率、高精度等方面的要求。滾珠絲杠磨損小,傳動效率能達到 90% 以上,使用壽命更長,是主流的絲杠產品。行星滾柱絲杠雖然性能高,但制造難 度大、成本高,目前商業化應用較少,主要用于重載和高可靠性要求的場合,如 航空母艦、核潛艇、核電站、重型軍事裝備、冶金設備及重型數控機床等。nn滾珠絲杠副主要由絲杠軸、螺母和滾珠組成。絲杠軸是有螺紋滾道的圓柱軸;螺 母由螺母體、滾珠循環裝置等部件構成,其中滾珠循環裝置是一條或多條連續的 封閉通道,作用是實現滾珠的循環。滾珠包括承受載荷的負荷滾珠和不承受載荷 的間隔滾珠,間隔滾珠主要起間隔作用,直徑比負荷滾珠小。nn滾珠絲杠按滾珠的循環方式,可分為外循環式和內循環式。 (1)內循環式:滾珠在循環過程中始終不脫離絲杠表面。內循環式結構設計簡 單,螺母外徑小,可進行微型設計。其優勢在于滾珠運行阻力相對較小,靈敏度 優異;摩擦損失少,傳動效率較高;滾珠回程較短,剛度較好,運轉精度較高。 因此適用于中小導程、中低速度場合

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