滚珠丝杠传动的原理是：滚珠丝杠作为主动体，螺母就会随丝杠的转动角度按照对应规格的导程转化成直线运动，被动工件可以通过螺母座和螺母连接，从而实现对应的直线运动。滚珠丝杠传动机构是在丝杠和螺母之间刚入滚珠作为中间元件，使丝杠与螺母的滑动摩擦传动变为滚动摩擦传动。
在丝杠和螺母上都制有圆弧型面的螺旋槽，这两个圆弧型面螺旋槽对合起来就形成滚道。在滚动内装有许多滚珠，因此，丝杠和螺母之间是滚动摩擦。在螺母2的螺旋槽两端装有挡珠器挡住，并有回管道使滚珠从螺旋槽的一端滚出螺母体后，又沿着这个回管道重新返回滚道的另一端。这样，当滚珠丝杠相对螺母转动做直线运动进给传动时，滚珠则在螺旋滚道内进行循环不断地滚动。
滚珠丝杠传动具有以下优点：
①传动效率高。滚珠丝杠传动的传动效率一般为’二0.92一0.%，而一般普通滑动丝杠传动的传动效率刀二0.20一0.40。
②传动精度高，运动平稳，无爬行现象。滚珠丝杠传动基本上是滚动摩擦，摩擦阻力小，摩擦阻力的大小几乎与运动速度无任何关系。
③反向时无空行程。滚珠丝杠与螺母经预紧后，可消除轴向间隙。这样反向时就无空程死区，可提高轴向传动精度和轴向刚度。
④有可逆性。由于滚珠丝杠传动的摩擦损失小，可以从旋转运动转换为直线运动，也可以从直线运动转换为旋转运动。丝杠和螺母都可以作为主动件，也可以作为从动件。
⑤使用寿命长。由于滚动摩擦的摩擦损失小，因此使用寿命较长。
由于滚珠丝杠具有上述优点，作为一种精密而又省力的传动机构，在精密机床、数控机床上的应用较为普遍。
滚珠丝杠精度等级划分的基本原则是在传动中，实际移动距离和理想移动距离的偏差，偏差越小，精度越高，其中有分为三种情况，一是旋转一周的运行精度；二是整根滚珠丝杠的运行精度；三是任意300的运行精度，一般情况下说的精度是任意300的精度。
滚珠丝杠副根据使用范围分为定位型(P)和传动型(T)两种。根据精度要求分为7个精度等级，即1、2、3、4、5、7和10级。1级精度最高，依次递减。
P5是国内标准，精度等级是5级，任意300mm行程内行程变动量为0.023mm，这个精度一般表示成P5=0.023，国产丝杆使用多。
C7是JIS标准，精度等级是7级，任意300mm行程内行程变动量为0.050mm，也就是C7=0.050，一般日本，台湾产使用的表示方法。
由此可见滚珠丝杠的P5精度要比C7精度高。
国内的等级精度分为P1，P2，P3，P4，P5，P7，P10这7个等级，JIS等级精度分为C0，C1，C3，C5，C7，C10这6种精度，不过现在台湾也出现C2和C6，这两种精度，P5的精度等级介于C5和C7之间，与出现的C6=0.025基本可以等同。
滚珠丝杠精度级别的选择：滚珠丝杠副在用于纯传动时，通常选用“T”类（即机械手册中提到的传动类），其精度级别一般可选“T5”级（周期偏差在1丝以下），“T7”级或“T10”级，其总长范围内偏差一般无要求（可不考虑加工时温差等对行程精度的影响，便于加工）。因而，价格较低（建议选“T7”，且上述3种级别的价格差不大）；在用于精密定位传动（有行程上的定位要求）时，则要选择“P”类（即机械手册中提到的定位类），精度级别要在“P1”、“P2”、“P3”、“P4”、“P5”级（精度依次降低），其中“P1”、“P2”级价格很贵，一般用于非常精密的工作母机或要求很高的场合，多数情况下开环使用（非母机），而“P3”、“P4”级在高精度机床中用得最多、最广，需要很高精度时一般加装光栅，需要较高精度时开环使用也很好，“P5”则使用大多数数控机床及其改造，如数控车，数控铣、镗，数控磨以及各种配合数控装置的传动机构，需要时也可加装光栅（因“5”级的“任意300mm行程的偏差为0.023”，且曲线平滑，在很多实际案例中，配合光栅效果非常好）。
根据丝杠在机械上所起的作用、对精度的要求以及它随载荷的大小，可分为普通丝杠（梯形丝杠精度为7～9级，滚珠丝杠为D～H级）和精密丝杠（梯形丝杠精度6级以下，滚珠丝杠为C级）。根据热处理情况又可分为淬硬丝杠（硬丝杠）和不淬硬丝杠（软丝杠）。丝杠材料首先要严原材料的验收，应按照国家标准逐项进行检验，特别是原材料的表面质量（主要是对原材料的外观、形状、表面缺陷）检验、化学成分检验和内部质量（即内部组织缺陷，如疏松、夹渣、偏析、脱碳等）检验，合格后方能投产。
滚珠丝杠用材：
①低精度、轻载荷滚珠丝杠：可选用非合金（碳素）结构钢（如45、50钢）制造，经正火、调质处理；有些可选冷轧成形钢（如冷轧60钢）直接使用。
②高精度、重载荷滚珠丝杠：多选用低合金工具钢（如9Mn2V、CrWMn钢）和滚动轴承钢（如GCr15、GCr15SiMn钢）制造，采用感应加热表面淬火，也有采用火焰加热表面淬火或整体淬火的。
③小规格滚珠丝杠：习惯性选用渗碳钢（如20CrMnTi钢），经渗碳＋淬火＋低温回火后使用。
④某些热处理时易变形的高精度滚珠丝杠：可选用专用渗氮钢（如38CrMoA1A钢）制造，经渗氮处理后使用。
⑤在腐蚀性和高温环境下工作的滚珠丝杠：可选用沉淀硬化不锈钢（如1Cr15Co14Mo5VN、0Cr17Ni4Cu4Nb钢）制造，经固溶处理＋时效处理后使用。
滚珠丝杠的应用：
超高DN值滚珠丝杠：高速工具机，高速综合加工中心机。
端盖式滚珠丝杠：快速搬运系统，一般产业机械，自动化机械。
高速化滚珠丝杠：CNC机械、精密工具机、产业机械、电子机械、高速化机械。
精密研磨级滚珠丝杠：CNC机械，精密工具机，产业机械，电子机械，输送机械，航天工业，其它天线使用的致动器、阀门开关装置等。
螺帽旋转式（R1）系列滚珠丝杠：半导体机械、产业用机器人、木工机、雷射加工机、搬送装置等。
轧制级滚珠丝杠：低摩擦、运转顺畅的优点，同时供货迅速且价格低廉。
重负荷滚珠丝杠：全电式射出成形机、冲压机、半导体制造装置、重负荷制动器、产业机械、锻压机械。
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