滚珠丝杠副发展趋势（三）

三、“滚动体创新派生出高刚度重载产品

        基于“Hertz弹性接触应力理论”，作为承受载荷的载体－“滚动体”结构不断变化创新，以适应高载、高速、高顺畅性要求。“滚动体”从“滚珠”到“滚柱”，再从“一般滚柱”发展为“球形短滚柱”、“特殊母线滚柱”、“行星式滚柱”等新型滚动体，由此派生出新产品。

        第一类为交叉滚柱丝杠副。早年法国“Machines outils”公司曾试制过。日本 THK在EMO 2003 展会上推出了外插管式交叉滚珠丝杠副，直φ5~ф120mm,导程20mm.中国台湾HIWIN公司大约在2006年研制成功同类产品，2008年、2009年相继在东京JIMTOF展会和北京CIMT 2009展会上展出。试验表明：在相同外力作用下，滚柱产生的接触应力约为滚珠的1/2,最大弹性变形为滚珠的1/3,其接触刚度可提高3倍。它与滚柱直线导轨副的区别在于，受结构的限制其滚柱的长度较短并交叉排列。该产品已用于全电动注塑机、重载CNC压力机、龙门式加工中心等主机上。

        第二类为行星滚柱丝杠副。基于内部结构、运动机理和受力状态的差异，行星滚柱丝杠副具有以下特点：高刚度、高承载能力，比同规格滚珠丝杠副高出3倍以上（最高超过10倍）。承受冲击载荷的能力很强，工作可靠，使用寿命长。避开了返向装置对Dn值的制约，在导程很小的情况下实现高速驱动，Dn≥14万，振动小、噪声低。丝杠轴是小导程角的非圆弧螺纹，有利于达到较高的导程精度，可实现精密微进给。一体化的螺母组件很容易从丝杠轴分离，滚动体及相关零件不会散落，便于安装维修。对恶劣环境（低温、粉尘、化学沈积、无润滑等）的适应能力较强。目前能够生产行星滚柱丝杠副的国外企业有：INA(德）、SKF、LSI(美）、Rollvis(瑞）、Transrl（法）、Vcs.SPA(意）等，国内则尚处于研制和单件生产阶段。根据这种产品的特点，它主要被用于航空母舰、核潜艇、核电站、重型军事装备、冶金设备、重型数控机床等需要重载和高可靠性要求的场合。