图1  当要求传递的额定载荷很大且又有着很高的重复定位精度要求时，行星滚柱丝杠传动机构就充分显示出其优越性

行星滚柱丝杠不仅承载能力高、体积小、运转轻便且噪声低，非常适合用于要求传递额定载荷大而重复定位精度高的场合，是液压驱动理想的替代解决方案。

机床驱动系统工作时会产生一股轴向驱动的动力，把旋转运动转换为轴向直线运动，而且也可以把直线运动转换为旋转运动。

在现代化的工业生产中，被广泛使用的传动系统有皮带传动、齿轮传动以及螺纹丝杠传动。在自动化技术中，螺纹丝杠传动因其很高的传动效率而倍受青睐。其中最主要的传动机构包括梯形螺纹传动机构、滚珠丝杠传动机构和行星滚柱丝杠传动机构，而历史最悠久的当属梯形螺纹传动机构。

作为经济性驱动解决方案，这种传动装置在全球范围内应用最为广泛，也足以满足低端驱动技术的要求。当对传动速度、精度和效率有较高要求时，可以选用滚珠丝杠传动机构。事实上，滚珠丝杠传动装置也早已被广泛应用于各工业领域。其有着很高的能源利用率：传动效率高达90%以上。但滚珠丝杠在承受拉力-压力负载时，在要求有较大起重能力的应用中也受到了限制。因此，在过去很长一段时间里，注塑机都是采用液压驱动系统。而行星丝杠传动机构既有很高的能源利用率也能承受很大的轴向负载，因此成为液压驱动的最佳替代方案（图1）。

行星滚柱丝杠传动机构的定义是一种螺纹传动机构。当螺纹丝杠旋转时，在丝杠螺母两个行星滚柱安装板之间的各滚动体（行星滚柱）绕自身轴线平行旋转，从而带动丝杠螺母沿螺纹丝杠直线运动。

行星滚柱代替滚珠实现滚动接触

螺纹丝杠和螺母均为多头螺纹，都有着相同的90°牙型角。行星滚柱的两端有轴头，可安装在行星滚柱安装板的定位支承孔中。行星滚柱的齿形与螺母的内齿相互啮合。定位支承板有密封作用，可以防止粗大的污垢进入丝杠螺母中。行星滚柱丝杠传动机构有两种型式，即有间隙和无间隙。由于有间隙的经济型行星滚柱丝杠传动机构能够传递很大的力，因此满足了大多数以传递动力为主要目的的动力传动。

另一种无间隙的行星滚柱丝杠传动机构有着很高的运动精度。众所周知，所有的行星滚柱丝杠传动机构中都有密封件，而且理想情况下是全接触的密封件。但其在滚柱丝杠传动机构两种型式中的作用是不同的，在无间隙的行星滚柱丝杠传动机构中，密封件的主要作用是：保证润滑介质在滚柱丝杠机构内部不溢出，密封越好，润滑也就越好。

由于承载能力高因而体积小

行星滚柱丝杠很大的承载能力取决于其面接触形式，这明显高于点接触的滚珠丝杠传动机构。若滚珠丝杠也达到滚柱丝杠相同的承载能力，则丝杠、滚珠和丝杠螺母的体积都要大得多，这也就会大幅提高系统传动时的惯性矩。在传递负载相同的情况下，行星滚柱丝杠传动机构的直径尺寸比滚珠丝杠要小1/3还多。例如与直径80mm的滚珠丝杠所传递载荷相同时，滚柱丝杠的直径只有48mm，体积减小了约40%（图2）。

行星滚柱丝杠运转更轻便且噪声更低

在行星滚柱丝杠中，行星滚柱只绕本身轴线旋转，不像滚珠丝杠中的滚珠，没有轴向运动；因此工作起来更加轻巧，噪声更低。与滚珠丝杠传动机构相比，滚柱丝杠具有传递动力大而结构尺寸小的优点。因此，在高精度和高负载的工作情况下选用行星滚柱丝杠是非常理想的。

与传统的液压驱动系统相比，从传递较大动力的角度来看行星滚柱丝杠的能源利用率是有优势的。另外，机电一体化的控制方式也是一种简单易行的控制方式。

但行星滚柱丝杠的生产制造比滚珠丝杠要复杂得多：其所使用的零部件都是精密加工的零部件。把行星滚柱丝杠与伺服电机结合起来使用，就构成了一个很好的能够达到液压驱动系统驱动力的机电一体化装置。由于此机电一体化装置具有更好的运动精度、定位精度、使用灵活性和很低的能耗，因此非常适于在自动化的伺服压力机构、金切加工机床和注塑机中使用。