| 機(jī)床驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生一股軸向驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力，把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為軸向直線運(yùn)動(dòng)，而且也可以把直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，被廣泛使用的傳動(dòng)系統(tǒng)有皮帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)以及螺紋絲杠傳動(dòng)。在自動(dòng)化技術(shù)中，螺紋絲杠傳動(dòng)因其很高的傳動(dòng)效率而倍受青睞。其中最主要的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括梯形螺紋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、滾珠絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和行星滾柱絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，而歷史最悠久的當(dāng)屬梯形螺紋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
作為經(jīng)濟(jì)性驅(qū)動(dòng)解決方案，這種傳動(dòng)裝置在全球范圍內(nèi)應(yīng)用最為廣泛，也足以滿足低端驅(qū)動(dòng)技術(shù)的要求。當(dāng)對(duì)傳動(dòng)速度、精度和效率有較高要求時(shí)，可以選用滾珠絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。事實(shí)上，滾珠絲杠傳動(dòng)裝置也早已被廣泛應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域。其有著很高的能源利用率：傳動(dòng)效率高達(dá)90%以上。但滾珠絲杠在承受拉力-壓力負(fù)載時(shí)，在要求有較大起重能力的應(yīng)用中也受到了限制。因此，在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間里，注塑機(jī)都是采用液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。而行星絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)既有很高的能源利用率也能承受很大的軸向負(fù)載，因此成為液壓驅(qū)動(dòng)的最佳替代方案（圖1）。
行星滾柱絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的定義是一種螺紋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。當(dāng)螺紋絲杠旋轉(zhuǎn)時(shí)，在絲杠螺母兩個(gè)行星滾柱安裝板之間的各滾動(dòng)體（行星滾柱）繞自身軸線平行旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)絲杠螺母沿螺紋絲杠直線運(yùn)動(dòng)。
行星滾柱代替滾珠實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)接觸
螺紋絲杠和螺母均為多頭螺紋，都有著相同的90°牙型角。行星滾柱的兩端有軸頭，可安裝在行星滾柱安裝板的定位支承孔中。行星滾柱的齒形與螺母的內(nèi)齒相互嚙合。定位支承板有密封作用，可以防止粗大的污垢進(jìn)入絲杠螺母中。行星滾柱絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有兩種型式，即有間隙和無(wú)間隙。由于有間隙的經(jīng)濟(jì)型行星滾柱絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠傳遞很大的力，因此滿足了大多數(shù)以傳遞動(dòng)力為主要目的的動(dòng)力傳動(dòng)。
另一種無(wú)間隙的行星滾柱絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有著很高的運(yùn)動(dòng)精度。眾所周知，所有的行星滾柱絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中都有密封件，而且理想情況下是全接觸的密封件。但其在滾柱絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩種型式中的作用是不同的，在無(wú)間隙的行星滾柱絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，密封件的主要作用是：保證潤(rùn)滑介質(zhì)在滾柱絲杠機(jī)構(gòu)內(nèi)部不溢出，密封越好，潤(rùn)滑也就越好。
由于承載能力高因而體積小
行星滾柱絲杠很大的承載能力取決于其面接觸形式，這明顯高于點(diǎn)接觸的滾珠絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。若滾珠絲杠也達(dá)到滾柱絲杠相同的承載能力，則絲杠、滾珠和絲杠螺母的體積都要大得多，這也就會(huì)大幅提高系統(tǒng)傳動(dòng)時(shí)的慣性矩。在傳遞負(fù)載相同的情況下，行星滾柱絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的直徑尺寸比滾珠絲杠要小1/3還多。例如與直徑80mm的滾珠絲杠所傳遞載荷相同時(shí)，滾柱絲杠的直徑只有48mm，體積減小了約40%（圖2）。
行星滾柱絲杠運(yùn)轉(zhuǎn)更輕便且噪聲更低
在行星滾柱絲杠中，行星滾柱只繞本身軸線旋轉(zhuǎn)，不像滾珠絲杠中的滾珠，沒(méi)有軸向運(yùn)動(dòng)；因此工作起來(lái)更加輕巧，噪聲更低。與滾珠絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相比，滾柱絲杠具有傳遞動(dòng)力大而結(jié)構(gòu)尺寸小的優(yōu)點(diǎn)。因此，在高精度和高負(fù)載的工作情況下選用行星滾柱絲杠是非常理想的。
與傳統(tǒng)的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比，從傳遞較大動(dòng)力的角度來(lái)看行星滾柱絲杠的能源利用率是有優(yōu)勢(shì)的。另外，機(jī)電一體化的控制方式也是一種簡(jiǎn)單易行的控制方式。
但行星滾柱絲杠的生產(chǎn)制造比滾珠絲杠要復(fù)雜得多：其所使用的零部件都是精密加工的零部件。把行星滾柱絲杠與伺服電機(jī)結(jié)合起來(lái)使用，就構(gòu)成了一個(gè)很好的能夠達(dá)到液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)力的機(jī)電一體化裝置。由于此機(jī)電一體化裝置具有更好的運(yùn)動(dòng)精度、定位精度、使用靈活性和很低的能耗，因此非常適于在自動(dòng)化的伺服壓力機(jī)構(gòu)、金切加工機(jī)床和注塑機(jī)中使用。 |
