滚珠丝杠副发展及研究现状
                                                        汤文成，徐楠楠
                                           (东南大学机械工程学院，江苏 南京 211189)
    首先介绍了滚珠丝杠副的起源与发展，指出了其工作特点，然后对目前滚珠丝杠副各性能的研究现状进行了归纳，对滚珠丝杠副的发展及研究现状进行了总结，最后对滚珠丝杠副未来的发展趋势进行了综述和展望，为未来对滚珠丝杠副的研究提供参考。


1滚珠丝杠副的起源与发展
    滚珠丝杠副是数控机床的传动部件之一，螺母与丝杠表面被加工成凹圆弧形成螺纹滚道，滚道之间放入滚珠形成滚珠丝杠副部件，滚珠在螺母内沿着螺旋滚道滚动并通过返向器在螺母内循环，带动螺母沿丝杠轴向运动。滚珠丝杠副一般由丝杠、螺母、滚珠与返向器4大部分组成，如图1所示。

〗图1〓滚珠丝杠副的组成
    早在19世纪40年代，滚珠丝杠副被应用到汽车行业中，其被制造成转向机构成为真正的商品，由此拉开了滚珠丝杠副产品商业化的帷幕［1］。因为滚珠丝杠得天独厚的传动特性，从20世纪开始，世界各国争相开始了滚珠丝杠副传动的研究与应用。以美国、英国、日本与意大利为首的发达国家，先后建立了滚珠丝杠副的专业化生产工厂。经过多年的发展，形成了原材料供应、材料加工、高精度与高精密磨削、测试检验等完整的生产链［2］。1965年滚珠丝杠副在数控机床上应用成功，促进
了机械制造行业的飞速进步，缩短了产品加工周
〖CM(21*2〗期，降低了成本［3］。因此，对滚珠丝杠副的理论与〖CM)〗
〖LL〗
实践研究是国家进一步工业化发展的重要途径。
国外对滚珠丝杠的研究与应用起步较早。鉴于滚珠丝杠副的重要作用，国内各大高校先后开始了对滚珠丝杠副的科学研究。近年来，对于滚珠丝杠副的理论研究、试验测试、技术攻关和产品创新换代也取得了明显的成果，使我国的滚珠丝杠副产品开始进入国际市场。加入ISO组织，开创了滚珠丝杠的新兴发展局面［4］。在工艺中应用不同淬火方案，例如开槽淬火、中频淬火与离子氮化等新兴技术，同时开发出冷轧、空心、微型滚珠丝杠，以及特殊材料的滚珠丝杠副，这不仅满足普通数控机床需求，还使滚珠丝杠得以进军航天、军工、高铁和船舶等高精尖行业［5］。

2 滚珠丝杠副研究现状
   随着滚珠丝杠副向高速高精化发展，对滚珠丝杠副的动力学性能要求必然提高，这就需要对滚珠丝杠副的振动噪声、磨损及控制方法进行研究，其研究现状如下。

2.1 振动及噪声研究
日本学者Igarashi等［6］认为低频振动主要来自于滚珠撞击返向器时的球通频率及倍频，但其研究对象只局限于单返向器外循环滚珠丝杠副。中国台湾学者苏栢贤［7］对滚珠丝杠副进行研究，由于其实验中滚珠丝杠副最高转速为1 000r/min，因此得到的结论只局限于中低转速；在此工作基础上，同一课题组的王建文［8］对滚珠丝杠副低频振动的机理展开了深入的研究，得出了与Igarashi等人相同的结论，此外他还提出滚珠承载数目的变化....



基金项目：〖HTSS〗国家科技重大专项资助项目（2013ZX04008011)〖HTH〗
作者简介：〖HTSS〗汤文成（1958—），男，江苏南京人，东南大学教授，博士，主要研究方向为机械优化设计。


（文章来源《机械设计与制造工程》杂志如需详细资料请联系江苏机械门户网客服QQ:2980918915,电话025-83726289）