图     1.1:          NSK公司生产的滚珠丝杠产品         在航空航天、 数控机床、 精密仪器和精密仪表，以及各种有高精度要求的机械

设备中，滚珠丝杠副是保证线性位移传动精度最关键的部件之一。 由于滚珠丝杠副 可以将传动和定位在同一个零件上实现，并且可以将角位移转换成线性位移，因此 滚珠丝杠副在机械设备中得到极为广泛的应用。 特别是随着数控机床技术的发展， 精密滚珠丝杠副作为基本的进给传动部件的精度要求越来越高、 所要求的驱动速度 也越来越大。 近年来，随着滚珠丝杠副的应用范围的扩大，高精度，高速化已成为 滚珠丝杠副产品的主要发展趋势。

滚珠丝杠副的精度和静态、 动态性能对数控机床的定位精度和重复定位精度起 决定性作用，进而影响数控机床的加工精度。 在实际生产过程中，提高滚珠丝杠性 能的主要途径有两点，一是通过理论研究优化丝杠的尺寸；二是通过实验的手段测 量滚珠丝杠副的各项性能参数，将所得实验数据设置数控机床的补偿参数，滚珠丝 杠进给系统的误差因素进行补偿[2][3][4][5]。 因此对滚珠丝杠各项综合性能进行准确 的测量，不仅能为滚珠丝杠副的消费者提供使用参考数据，同时也能为滚珠丝杠副 的生产者提供提高综合性能的理论依据，其重要性可想而知。 本文所研究的滚珠丝 杠副的轴向静刚度正式是影响数控机床进给系统综合性能的主要环节。 有限元方法 以及通过这种方法进行分析的ANSYS 软件不仅对滚珠丝杠副的受力变形情况进行仿 真，还能够直观的给出在受载情况下的应力分布情况，这有助于发现滚珠丝杠副轴 向静刚度的薄弱环节，并可以为优化滚珠丝杠结构和数控机床补偿参数提供有力技 术支持。

尽管我国在滚珠丝杠副方面的生产和研究已经历数十年的时间，但和国际先进 水平相比有相当大的差距。 因此，对滚珠丝杠副轴向静刚度的研究，一方面有助于 滚珠丝杠副研究理论的完善和深入发展；更主要的可以为数控机床的控制系统提供 更精确的控制参数，使机床能够在加工的过程中根据测量出的滚珠丝杠副的误差进 行相应的补偿，从而在提高滚珠丝杠副自身制造精度存在技术困难的的情况下，提 高数控机床的加工精度。论文网

1.2 滚滚珠珠珠丝丝丝杠杠杠副副副的的的工工工作作作原原原理理、 特特点点点及及及分分分类类

1.2.1 滚滚珠珠珠丝丝丝杠杠杠副副副的的的工工工作作作原原原理理 滚珠丝杠副是在丝杠和螺母之间放入滚珠，使丝杠与螺母之间的摩擦类型由滑

动摩擦变为滚动摩擦的传动。

滚珠丝杠副一般主要由丝杠1 、 螺母2 、 滚珠3 和滚珠循环返回装置4 等四部分 组成，如图1.2。

参照图1.2 ，工作原理如下：当螺母2 （或丝杠1 ）转动时，在丝杠与螺母间放 置的滚珠3 沿滚道滚动，同时滚珠带动丝杠1 （或螺母2）做直线运动。 为防止滚珠 沿滚道流出，在螺母上设有滚珠循环装置4 ，可以使滚珠沿滚道运动后，经通道返 回其工作循环的入口处，从而使滚珠能在螺纹滚道上连续不断地循环工作。

1.2.2 滚滚珠珠珠丝丝丝杠杠杠副副副的的的特特特点点 滚珠丝杠副相比滑动丝杠副，以滚动摩擦代替滑动摩擦。 因此，它具有以下特