,,

HIWIN滾珠絲杠的特點

HIWIN滾珠絲杠的特點：

HIWIN滾珠螺桿在使用上有很多的優點，舉凡高效率、可逆性、零背隙、高剛性，導程精度高及其他多項優點，與傳統艾克姆螺桿(ACME)相比較，如圖2.1；滾珠螺桿在螺桿與螺帽間，加入鋼珠。將傳統螺桿的滑動磨擦傳動以鋼珠滾動運動取代。以大大降低磨擦損耗，有助于維持高效率及高精度。下列詳述HIWIN滾珠螺桿的各項特性及優點。

(1) 高效率及可逆性
由于滾珠螺桿的螺桿軸及螺帽均是點接觸之滾動運動，所以其效率可高達90％以上。因此其傳動扭矩僅只有傳統導螺桿的1/3，由圖2.2可看出滾珠螺桿的機械效率遠高于傳統導螺桿。

HIWIN 滾珠絲桿在牙型表面採以超精密加工，以降低珠槽與鋼珠間的接觸摩擦；又鋼珠與珠槽間為點接觸之滾動運動，有低摩擦力及高運轉效率的優點。故可降低馬達驅動力要求，進而降低成本。HIWIN以高精度測試儀器并依循標準測試步驟以確保滾珠螺桿的效率。

(2) 零背隙及高剛性
CNC 工具機、IT及半導體設備對于傳動螺桿的要求為零背隙、最小彈性變形(高剛性)及高順暢感，經由我們的特別設計可以達成此一要求。圖2.3為歌德式牙型詳圖。滾珠螺桿採用施加預壓力，來達到CNC機臺的重現性及全行程的高剛性。但過大的預壓力，會增加操作扭矩。如此增加的磨擦扭矩將會產生熱及降低預期壽命。透過我們特別的設計及製程，提供給您最佳化的滾珠螺桿 ?? 零背隙和低熱損失。

一般建議預壓力不超過8％動負荷C (106 revs)，若要更詳細資料請與HIWIN連繫。

(3) 高導程精度
HIWIN 滾珠螺桿精度等級依循ISO， JIS 及DIN標準製造亦可依顧客需求生產所須精度等級。採用精密雷射量測儀器來保證滾珠螺桿精度并隨每支研磨級滾珠螺桿均附上導程精度表，予以100％品質保證。

(4) 壽命預測
? 不同于傳統導螺桿的壽命取決接觸面之磨耗；HIWIN 滾珠螺桿則取決于材料的疲勞破壞。為確保HIWIN 滾珠螺桿在預期壽命之可靠度，不管設計、材質、熱處理及製程等皆採以最嚴格的專業考量。滾珠螺桿的預期壽命必須考慮設計品質及製程等幾項的安全因子，但最主要以動負荷(C)為依據。

?? 而影響動負荷的基本因素為 ?? 牙型精度、材料特性及表面硬度。一般建議在軸向平均負載計算下，至少應達到1×106 revs。高品質的滾珠螺桿，必需達到在統計學上的B級壽命(亦即90%的螺桿均達到所設計的壽命)，有50％的滾珠螺桿壽命超過設計壽命值的2~4倍。

(5)低起動扭矩及順暢度
傳統導螺桿因為是金屬與金屬間的面接觸，所以為克服起動摩擦力，則必須採以較高的起動扭力。然而滾珠螺桿是由鋼珠滾動接觸，只須很小的起動扭力即可克服摩擦力
。
HIWIN採用最佳的牙型設計係數(形狀係數)及專業製造技術達成最佳真實牙型。且HIWIN使用牙型測量設備，來監測每一製程中的牙型。如此可確保符合設定之扭力范圍。圖2.4為一檢測的實例。

HIWIN亦使用電腦量測，以精確量測出滾珠螺桿的摩擦扭矩圖2.5為-典型的”位置-扭矩”量測圖形。