木下直樹(KINOSHITA NAOKI)先生  蒂业技凯(中国）投资有限公司 副总经理

丝杠作为驱动系统在机床行业、半导体液晶行业及自动装置等行业中占有重要地位。近年来，随着人们对速度的要求越来越高，出现了很多利用直线电机进行驱动的设备。但是从长期的信赖性、刚性、负荷容量和控制难易程度等方面考虑，丝杠有着直线电机不可替代的性能。

下面简单对比丝杠与直线电机的特点，并介绍丝杠最新发展动向（装置的静音性、低滚动阻力变动、低振动以及长期保养性等）。

丝杠+马达的特征

1. 最大加速度：载荷以外的惯性，包括马达惯性、丝杠轴惯性和联轴器惯性等都很大，所以很难有较大的加速度。

2. 推力对应：根据导程变更，调整推力与速度。（导程小推力大，导程大推力小）。另外，如果与减速机配用，可加大推动扭矩，但此时最高速度会受到限制。

图1  弯管式SBN型滚柱丝杠

3. 最高速度：滚珠丝杠会受到DN值和危险转速的限制。

4. 应答性·随机性：马达输出部分（丝杠、联轴器和支承座）的组装误差，会使马达的实际值与指令值之间产生误差。

5. 行程：丝杠本身的固有频率较低，危险转速受到了限制，长行程和高速度这两项要求难以同时满足。

6. 速度变动：滚珠丝杠把回转运动转变为直线运动，回转精度（摇摆）会直接影响直线运动。这种倾向在导程越大时就越明显。另外，由于一般位置和速度检测编码器在马达外部，离马达越远控制也就越难。在丝杠的应用中，速度变动率在±10％以上。

7. 载荷变动引起的振动：由于系统各部分的惯性较大，即使负荷产生变化，对控制系统的影响也较小。

8. 低噪声：主要包括马达噪声和丝杠噪声。

9. 维护保养：丝杠、支承座和导轨等部分都需要定期维护和保养。

直线电机的特征

1. 最大加速度：加速度由马达转子等可动部分决定。减轻可动部质量可以实现更高的加速度。

2. 推力对应：不能与减速机配用，马达性能直接反映推力大小。若要提高推力，则需更换更大功率的马达。

3. 最高速度：在马达或速度位置检测器使用限制范围内均能使用，可对应高速。

4. 应答·随机性：力的传导部分构造简单，不容易产生安装误差。而且可动部的轻量化和高增益可实现较高的应答性。

5. 长行程：同一断面形状，可通过拼接在保持高速运行条件下实现长行程。

6. 速度变动：基本没有由机械要素引起的驱动系统的变动，而且采用了直线编码器，因此总能检测出适宜的位置及速度，速度的变动率实现了±3％以下。

图2  端盖板式SBK滚珠丝杠

还有一种方法是把循环方式更改为图2所示的端盖板循环，通过大导程、多沟道实现高推力和高速度。这样DN值最高可达到23万。

传统滚珠丝杠钢球是直接接触的，容易出现钢球磨耗、损伤和发热等不良现象。为克服这些问题，可采用THK独有的钢球保持器技术（见图3），有效降低钢球间相互接触引起的噪声。保持器存储了足够的油脂，可大幅延长补给周期和使用寿命。而且丝杠存在的扭矩变动问题，也可由保持器来抑制，保证了平稳的运动和较高的精度。

低振动.渐衰性

定位时，马达的轴向刚性和可动部的频率问题，令马达在停止转动后，振动仍然持续，给定位精度带来不良影响。所以，提高丝杠本身的渐衰性和在丝杠内部添加减振材料的研究也在不断深化。

另外，作为附加要素，对螺母进行特殊加工，可使循环部和负荷部的连接更加顺畅，缓和了急剧负荷，实现了低振动。

在技术日新月异的今天，蒂业技凯公司希望能为客户提供更多服务，并不断满足客户需求，致力于高性能、可信赖和附加价值高的产品开发。