1、滾珠絲槓機構的用途
滾珠絲槓機構作為一種高精度的傳動部件，大量應用在數控機床、自動化加工中心、電子精密機械進給機構、伺服機械手、工業裝配機器人、半導體生產裝置、食品加工與包裝、醫療裝置等各種領域。
透過採用標準化的滾珠絲槓機構，同時結合採用直線軸承、直線導軌等標準導向部件，可以實現各種多功能、高精度的直線運動系統，大大簡化裝置的複雜程度，同時也降低設計與製造成本。
2、結構與原理
2.1滾珠絲桿結構
如果將滾珠絲槓機構沿縱向剖開，可以看到它主要由絲槓、螺母、滾珠、滾珠迴流管、防塵片等部分組成，其內部結構如下圖所示。
各部分結構的作用如下：
（1）絲槓
絲槓屬於轉動部件，是一種直線度非常高、上面加工有半圓形螺旋槽的螺紋軸，半圓形螺旋槽是滾珠滾動的滾道。絲槓具有很高的硬度，通常在表面淬火後再進行磨削加工，保證具有優良的耐磨效能。絲槓一般與驅動部件連線在一起，絲槓的轉動由電機直接或間接驅動。既可以採用直聯的方法，即將電機輸出軸透過專用的彈性聯軸器與絲槓相聯，傳動比為1；也可以透過其他的傳動環節使電機輸出軸與絲槓相連，例如同步帶、齒輪等。
（2）螺母
螺母是用來固定需要移動的負載的，其作用類似於直線導軌機構的滑塊。一般將所需要移動的各種負載（例如工作臺、移動滑塊）與螺母連線在一起，再在工作臺或移動滑塊上安裝各種執行機構。螺母內部加工有與絲槓類似的半圓形滾道，而且設計有供滾珠迴圈運動的迴流管，螺母是滾珠絲槓機構的重要部件，滾珠絲槓機構的效能與質量很大程度上依賴於螺母。
（3）防塵片
防塵片的作用為防止外部汙染物進入螺母內部。由於滾珠絲槓機構屬於精密部件，如果在使用時汙染物（例如灰塵、碎屑、金屬渣等）進入螺母，可能會使滾珠絲槓運動副嚴重磨損，降低機構的運動精度及使用壽命，甚至使絲槓或其他部件發生損壞，因此必須對絲槓螺母進行密封，防止汙染物進入螺母。
（4）滾珠
在滾珠絲槓機構中，滾珠的作用與其在直線導軌、直線軸承中的作用是相同的，滾珠作為承載體的一部分，直接承受載荷，同時又作為中間傳動元件，以滾動的方式傳遞運動。由於以滾動方式運動，所以摩擦非常小。絲槓與螺母裝配好後，絲槓與螺母上的半圓形螺旋槽就組成截面為圓形的螺旋滾道，絲槓轉動時，滾珠在螺旋滾道內向前滾動，驅動螺母直線運動。為了防止滾珠從螺母的另一端跑出來並迴圈利用滾珠，滾珠在絲槓上滾過數圈後，透過回程引導裝置（例如迴流管）又逐個返回到絲槓與螺母之間的滾道，構成一個閉合的迴圈迴路，如此往復迴圈。
（5）油孔
滾珠絲槓機構執行時需要良好的潤滑，因此應定期加註潤滑油或潤滑脂。油孔供加註潤滑油或潤滑脂用。除上述結構外，由於負載需要作高精度的直線運動，通常滾珠絲槓機構必須與直線導軌或直線軸承等直線導向部件同時使用。滾珠絲槓機構用於驅動負載前後運動，而直線導向部件則對負載提供直線導向作用。
2.2滾珠絲槓機構的工作原理
滾珠絲槓機構的工作原理與螺母和螺桿之間的傳動原理基本相同。當絲槓能夠轉動而螺母不能轉動時，轉動絲槓，由於螺母及負載滑塊與導向部件（如直線導軌、直線軸承）連線在一起，所以螺母的轉動自由度就被限制了，這樣螺母及與其連線在一起的負載滑塊只能在導向部件作用下作直線運動。
當改變電機的轉向時，絲槓的轉動方向也同時發生改變，螺母及負載滑塊將進行反方向的直線運動，所以負載滑塊能進行往返直線運動。由於電機可以在需要的位置啟動或停止，所以很容易實現負載滑塊的啟動或停止，也很容易透過控制電機的迴轉速度控制負載滑塊的直線運動速度。
3、滾珠絲槓機構的優點
（1）驅動扭矩小
由於滾珠絲槓機構執行時滾珠沿絲槓與螺母共同組成的螺旋滾道作滾動運動，運動阻力極小，驅動扭矩僅為螺紋絲槓機構的1/3以下，只需要很小的驅動功率。
（2）運動可逆
滾珠絲槓機構不僅可以將絲槓的旋轉運動轉換為螺母（及負載滑塊）的直線運動，也可以很容易地將螺母的直線運動轉換為絲槓的旋轉運動。因此絲槓在豎直方向使用時，應增加制動裝置。
（3）高精度
滾珠絲槓機構在加工、組裝、檢測等環節都經過嚴格的控制，屬於高精度的傳動機構，加上執行時發熱較少，可以實現很高的傳動精度，使負載精確定位。
（4）能微量進給
由於滾珠絲槓機構中的滾珠為滾動運動方式，啟動扭矩極小，不會出現如滑動運動中容易出現的低速蠕動或爬行現象，所以能實現高精度微量進給，最小進給量可達0。1um。
（5）高剛性
如果滾珠絲槓機構存在軸向間隙，當改變軸向負載的方向時，上述軸向間隙就成為負載運動誤差的重要來源。透過對滾珠絲槓機構施加預壓，可以使上述軸向間隙為零或零以下（負間隙），從而獲得高剛性，提高機構在負載狀態下的運動精度。
（6）能高速進給
由於滾珠絲槓機構可以製造成較大的導程，傳動效率高，發熱低，因而能實現高速進給。在保證低於滾珠絲槓機構臨界轉速的前提下，大導程滾珠絲槓副可以實現100m/min甚至更高的進給速度。
（7）傳動效率高
通常在螺紋絲槓機構中僅能夠達到20%~40%的機械傳動效率，而滾珠絲槓機構可以獲得很高的機械傳動效率，最高可以達到98%。
（8）使用壽命長
滾珠絲槓機構中螺母及絲槓的硬度均達到HRC58~HRC62，滾珠硬度達到HRC62～HRC66，而且採用滾動的相對運動方式，幾乎在沒有磨損的狀態下執行，因而可以達到較長的使用壽命。
滾珠絲槓機構的缺點為價格較貴，但由於具有上述一系列的突出優點，能夠在自動機械的各種場合實現所需要的精密傳動，因而仍然在工程上得到了極廣泛的應用。
4、滾珠絲槓機構端部支承機構
根據使用場合的不同，滾珠絲槓機構兩端的支撐結構有4種不同的安裝方式：
一端固定一端支承
應用場合：
該方式適用於中等速度、剛度及精度都較高的場合，也適用於長絲槓、臥式絲槓。
兩端固定
這種安裝方式下絲槓與軸承間無軸向間隙，兩端軸承都能夠施加預壓，經預壓調整後，絲槓的軸向剛度比一端固定一端支承安裝方式約高4倍，且無壓桿穩定性問題，固有頻率也比一端固定一端支承安裝方式高，因而絲槓的臨界轉速大幅提高。但這種安裝方式也有缺點，如結構複雜、對絲槓的熱變形伸長較為敏感等。
應用場合：
該方式適用於高速回轉、高精度而且絲槓長度較大的場合。
兩端支承
應用場合：該方式結構簡單，屬於一般的簡單安裝方式，適用於中等速度、剛度與精度都要求不高的一般場合。
一端固定一端自由
這種安裝方式在固定端同樣採用兩隻角接觸球軸承，使絲槓在軸向、徑向均受約束，分別用鎖緊螺母和軸承端蓋將軸承內環和外環壓緊。絲槓另一端是完全自由的，不施加任何支承結構。
應用場合：
該方式結構簡單，軸向剛度與臨界轉速低，絲槓穩定性差，一般只用於絲槓長度較短、轉速較低的場合，如垂直佈置的絲槓。如果採用這種支承方式，為了保證機構的工作精度，設計時應儘可能使絲槓在拉伸狀態下工作，也就是使絲槓自由端在下方、固定端在上方，依靠絲槓及負載的重量使絲槓處於拉伸狀態。
注意：
所謂“固定”支承就是指採用一對角接觸球軸承支承，使絲槓端部在軸向、徑向均受約束。
所謂“支承”也稱為簡支支承，就是採用深溝球軸承，只在徑向提供約束，在軸向則是自由的而不施加限制，當絲槓因為熱變形而有微量伸長時，絲槓端部可以作微量的軸向浮動。
所謂“自由”支承就是指絲槓端部沒有支承結構，呈懸空狀態。
5、滾珠絲槓機構型別
（1）按製造方法區分
根據加工製造方法及精度的區別，目前市場上的滾珠絲槓機構主要有以下兩種型別：
磨製滾珠絲槓
軋製滾珠絲槓
磨製滾珠絲槓是用精密磨削方法加工出來的，精度更高，但製造成本較高，因而價格也更貴。另一種軋製滾珠絲槓（工程上也稱為轉造滾珠絲槓）是指用精密滾軋成形方法加工製造出來的，精度稍低，但製造成本較低，因而價格也更便宜。在滿足使用精度的前提下應儘可能選用軋製滾珠絲槓，以降低機器製造成本。
（2）按滾珠迴圈方式區分
滾珠絲槓機構在工作時，內部的滾珠是以迴圈滾動的方式運動的，根據滾珠迴圈方式的不同，可以將滾珠絲槓機構分為以下兩種型別：
內迴圈式
外迴圈式
內迴圈式及外迴圈式滾珠螺母的主要區別就是在外迴圈式螺母的外部設計了一條金屬管道（通常稱為迴流管），使滾珠透過此管道返回。顯然，內迴圈式螺母比外迴圈式螺母徑向尺寸更小，結構更緊湊，剛性更好，但製造難度也更高，主要是反向器製造難度大，因而價格也相應更高。
6、滾珠絲桿選型步驟
6。1確認使用條件
6。2預選滾珠絲桿
6。3確認容許軸向載荷 （不符合重新預選）
6。4確認容許轉速 （不符合重新預選）
7、滾珠絲桿與梯形絲桿的區別
梯形絲桿完全自鎖，滾珠絲桿不能完全自鎖。
梯形絲桿效率30-50%，滾珠絲桿效率90-95%
梯形絲桿由於滑動摩擦大，所以發熱量大，不適合高速執行。
滾珠絲桿精度高。
8、實現自鎖的方法
最簡單的方法：電機帶剎車功能，有剎車電機（包括非同步電機、伺服電機）出售。
電機和滾珠絲槓之間的聯軸器加裝報閘機構。
電機先和具備自鎖功能的蝸桿減速機連線，再讓蝸桿減速機輸出軸驅動滾珠絲槓。這樣比較麻煩，而且傳動精度降低了。
在滾珠絲槓另一端安裝報閘機構。