TBI精密滾珠絲杠副是將回轉運動轉化為直線運動，或將直線運動轉化為回轉運動的理想的產品。滾珠絲杠的結構：滾珠絲杠副的結構傳統分為內循環結構(以圓形反向器和橢圓形反向器為代表)和外循環結構(以插管為代表)兩種。這兩種結構也是常用的結構。這兩種結構性能沒有本質區別，只是內循環結構安裝連接尺寸??；外循環結構安裝連接尺寸大。目前，滾珠絲杠副的結構已有10多種，但比較常用的主要有：內循環結構；外循環結構；端蓋結構；蓋板結構。

12.1TBI精密滾珠絲杠副傳動系統的剛性包括軸向剛性及扭轉剛性。

扭轉剛性與絲杠聯軸器、傳動齒輪、電機及控制系統有關，由于扭轉剛性對定位精度的影響比軸向剛性的影響小的多，一般設計時就忽略，在高精度定位傳動設計需要考慮時，歡迎咨詢。

12.2TBI精密滾珠絲杠副傳動系統的軸向彈性定位δf與滾珠絲杠副傳動系統的軸向剛性Kf關系如下：

δf=Fa/Kf(公式14)

1/Kf=1/KS+1/KN+1/KB+1KH(公式15)

δf-滾珠絲杠副傳動系統的彈性位移(μ)

Fa-滾珠絲杠副承受的軸向載荷(N)

Kf-滾珠絲杠副承受的軸向剛性(N/μ)

KS-絲杠的軸向剛性(N/μ)

KN-螺母的軸向剛性(N/μ)

KB-支撐軸承的軸向剛性(N/μ)

KH-螺母安裝座及軸承座的軸向剛性(N/μ)

12.2.1絲杠的軸向剛性KS

絲杠的軸向剛性KS與絲杠的安裝方式有關，并且隨螺母在絲杠上的位置a變化而變化。如固定-自由、支承-游動、固定-游動安裝方式中，在a=L2的KS達大，在a=L3時KS達小，a是螺母到絲杠軸向位置定位軸承處的距離。按照絲杠的安裝方式不同，對實心絲杠有以下分析：

12.2.2絲杠安裝方式

固定--自由、固定--游動、支承--游動

KS=πd22E×10-3/4a=1.65d22×102/a(N/μm)(公式16)

Ksmin=1.65d22×102/L3(N/μm)(公式17)

Ksmax=1.65d22×102/L2(N/μm)(公式18)

12.2.3安裝方式

固定--固定、固定--游動、支承--游動

KS=πd22ELz×10-3/4a(Lz-a)=6.6d22Lz×102/4a(Lz-a)(N/μm)(公式19)

Ksmin=6.6d22×102/Lz(N/μm)(公式20)

Ksmax=6.6d22Lz×102/4L5(Lz-L5)(N/μm)(公式21)

式中：

d2-滾珠絲杠螺紋底徑(mm)

E-彈性模量2.1×105Mpa(即2.1×105N/min2)

L2、L3、Lz、L5見表13，單位mm

12.3螺母的軸向剛性Kn

樣本上滾珠絲杠副的軸向剛性K值，僅考慮了滾珠與滾道的(包括絲杠的滾道)之間在承受軸向載荷后的彈性變形，未考慮到螺母本體也有變形，在螺母本體尺寸基本符合樣本情況下

Kn=0.8Ka(N/μm)(公式22)

Ka按(公式8或9)計算

12.4支承軸承的軸向剛性KB

KB也與滾珠絲杠的支承方式有關

對固定--自由、固定--游動、支承--游動的安裝方式

KB等于固定端-對軸承組的剛度Kb1即

KB=Kb1(N/μm)(公式23)

對固定--固定的安裝方式

KB=Kb1+Kb2(N/μm)(公式24)

Kb1、Kb2分別式左右兩端軸承組的剛度，可以查閱軸承手冊得到

12.5螺母座及軸承安裝座的軸向剛性KH

在機構設計時，注意加強此處剛性。就可忽略的KH影響。

12.6滾珠絲杠副傳動系統的軸向剛性Kf對位置精度的影響。

12.6.1Kf引起的正反向間隙δx

δx=2F0/Kfmin=2F0/(1/Ksmin+1/Kn+1/KB)≤0.8δs(μm)(公式25)

δs機床或機械規定的正反向間隙(或失動量)

12.6.2Kf引起的大行程范圍內的定位誤差δd

δd=F0(1/Ksmin-1/Ksmaxs)(μm)(公式26)

δd≤0.8(δs-Vu)(μm)(公式27)

δg機床或機械規定的大行程范圍內的定位誤差。

滾珠絲杠副有效行程上的行程變動量

Ksmin、Ksmaxs、Kn、KB見公式16—公式24

12.7估算P類滾珠絲杠副螺紋滾道允許的小底徑d2m比螺母剛性Kn低，比軸承剛性KB更低，所以在滾珠絲杠副的初步計算時，估算絲杠螺紋底徑d2時，可不考慮螺母及軸承剛性，按下步驟：

12.7.1估算允許的滾珠絲杠大彈性變形量δm按定位精度的1/4-1/5或正反向間隙(又稱反向死區或失動量)的1/5-1/6中較小的值定為δm(μm)

12.7.2根據絲杠的安裝方式來估算小底徑d2m

安裝方式：固定--自由、支承--游動、固定--游動

(mm)(公式28)

安裝方式：固定--固定

(mm)(公式29)

上兩式中:

δm-允許的大彈性變形量(μm)

E-彈性模量2.1×105N/mm2

L3-螺母至固定端處大距離(mm)

LZ-兩端固定支承的距離(mm)

F0-為檢測位置精度空運轉時，作用在滾珠絲杠副上的軸向載荷(N)。一般F0≠Fmax

TBI精密滾珠絲杠副的的軸向間隙一般有二種情況：1、絲杠螺母的間隙過大，此種情況可以通過使用雙螺母預緊型可消除反向間隙。2、絲杠支撐的間隙過大此種情況可以采用兩端固定支持法，即絲杠兩端安裝絲杠專用固定支承（即角接觸推力軸承），這樣就可消除絲杠的軸向間隙。