当在环境、精度、安全、安装空间或集成方面存在特殊要求时，标准丝杠传动就会达到其极限。典型的示例包括具有腐蚀性的介质、高热负荷、真空环境、特殊的连接几何形状，以及对安全性要求极高的应用场景。在这种情况下，通过使用经过修改的标准组件，可以经济地满足许多要求。
在机器人技术、医疗技术、半导体制造、机床和内部物流等领域，对专用丝杠传动装置的需求正在不断增长。在某些情况下，重点在于动态性能、紧凑性或安全性；而在其他情况下，则侧重于防腐、温度管理或真空适用性。
所有这些应用的共同点在于，尽管要求越来越高，但仍需更快、更经济地实现。阅读这篇博客文章，了解如何：
- 快速实施合适的丝杠传动解决方案。
- 避免因特殊结构设计和后续修改而产生的额外成本。
- 提高工程设计效率。
提示：您可以在我们的丝杠传动产品页面上查看主要丝杠传动类型的概述——从滚珠丝杠组件和行星丝杠组件，到含螺母座和轴承座的完整传动单元。
基于成熟标准的定制化解决方案
之所以需要如此多的专用丝杠传动装置，原因有很多：
- 腐蚀会缩短使用寿命
- 温度会影响精度
- 接口决定了所需的集成工作量
- 安装方式决定了实际成本
挑战：
一旦确定应用需要标准产品目录中未提供的滚珠或行星丝杠组件，工程设计和制造成本就会大幅增加。特殊设计不仅成本高昂，而且极少经过实际应用的检验。
解决方案：
博世力士乐为您提供的 定制 丝杠传动系统 采用 久经考验的标准组件和附加组件 ，这些组件是在工厂 根据客户要求 直接加工而成的。
结果：
机械和设备制造商能够更快地获得 实用的解决方案 ，且 成本可预测——包括CAD数据和全面的文档。
力士乐的产品系列 涵盖涂层、特殊长度及按客户规格进行的机械加工、组合丝杠和特殊螺母，乃至适用于重载应用的预装配单元。
典型的丝杠修改：特殊长度、延长、特殊加工及螺母。（图：博世力士乐）
丝杠传动的五大要求
1. 适用于特殊环境的涂层与材料
对于在特殊使用条件下运行的丝杠传动装置，表面处理是影响精度和使用寿命的关键因素。水分、腐蚀性介质或真空条件不仅会影响材料本身，还会改变摩擦力和导致磨损。在某些应用中，光学反射也会带来挑战。
典型的不锈钢镀层和耐腐蚀解决方案包括：涂有薄层硬铬的丝杠和螺母、适用于食品生产等对卫生要求极高的领域的不锈钢产品，以及用于半导体生产或光学行业的哑光黑或哑光银镀铬表面。
耐腐蚀涂层：提供黑色和哑光银色薄膜硬铬电镀版本，以及不锈钢版本。（图：博世力士乐）
2. 丝杠作为系统组件
在许多应用中，丝杠早已不仅仅是一个传动元件。它还具备以下附加功能：
- 集成至驱动中
- 热稳定性
- 实现复杂运动
例如， 机床制造方面 的一个示例是 可温控丝杠 。在这些丝杠中，通过深孔和软管线路进行定向冷却，既能控制热影响，又能提高工艺稳定性 ，且无需额外安装空间 。在博世力士乐的专利丝杠温度控制系统中，冷却介质通过丝杠末端的固定式旋转贯通件进入，并沿丝杠纵向流动。这使得零件精度最高可提高75% ，且从第一个工件开始即可达到这一精度。
带中空轴和旋转引线孔的丝杠，可实现最佳温度控制。（图：博世力士乐）
丝杠端部的 加工 也经常被要求。这通常包括：
- 采用内齿、外齿、驱动轴颈或动力输出轴（PTO）实现的正锁式电机连接
- 淬火轴承座、热套和特殊长度
- 由长度为2至8米的丝杠段制成的超长螺栓式丝杠传动装置
主轴端部的各种加工选项（从左至右）：带内螺纹的外花键、带外螺纹的内花键以及内键槽。（图：博世力士乐）
组合丝杠 由两部分组成，每部分各有一段右旋螺纹和一段左旋螺纹，必要时还具有不同的导程。这样，仅需一个驱动装置即可实现开启、关闭和夹紧机构中的反向运动。典型的应用实例包括：在汽车行业中抓取汽车轮胎，或者在自动移动机器人（AMR）中进行横向货叉调节，以便在内部物流中处理不同类型的托盘。
带相反螺纹的组合丝杠、螺栓连接及连接螺栓。（图：博世力士乐）
3. 作为功能组件的特殊螺母
螺母所具备的适应潜力常常被低估。
通过有针对性的修改，可以将原本需要额外组件才能实现的功能集成到丝杠传动系统中，从而避免不必要地增加解决方案的成本。其中包括：
- 用于设备集成的特定几何形状（例如干涉轮廓、槽、螺纹）
- 额外的润滑或紧固方案
- 带外齿的特殊螺母，用于小齿轮传动
- 安全功能，例如安全螺母
安全螺母 在垂直运行的滚珠丝杠组件的安全关键应用中至关重要。无论是作为集成解决方案还是作为附件，它们都能防止丝杠传动螺母及其连接的组件突然失控脱落。例如，它们被应用于医疗技术领域，在该领域中，它们作为一种 安全装置 ，用于将CT扫描仪稳固地固定在患者正上方。
用于防止负载坠落的安全螺母（集成式和外置式）以及带外齿的特殊螺母。（图：博世力士乐）
针对高温环境、高动态组件，甚至真空环境，我们开发了专用返向器，例如在半导体行业或玻璃生产中均有应用。
全挠度设计通过充分利用螺母的整个长度，实现了高承载能力、低噪音运行以及极其平稳均匀的扭矩曲线。
适用于苛刻环境条件（如高温和真空）的金属返向器。（图：博世力士乐）
4. 预装配单元可减少所需的装配工作
除了结构设计本身之外，装配是开发高性价比定制解决方案时另一个常被低估的因素。
适用于 重型应用的大型丝杠传动装置——例如在用于钣金成形的伺服压力机中——对装配和搬运提出了很高的要求。除了各个组件重量较大之外，它们还难以搬运。例如，用于75x20规格行星丝杠组件的53千克法兰轴承，在安装前必须进行加热，然后必须用正确的扭矩拧紧开槽螺母。 带端部轴承的预装配丝杠传动装置 将这项工作交由制造商负责。这意味着：
- 装配时间更短
- 降低出错风险
- 无需专用工具
适用于重型应用（如伺服压力机）的完整解决方案，配备预装式端轴承。（图：博世力士乐）
概览：丝杠传动的要求及典型解决方案
| 要求 | 典型解决方案 | 优势 |
|---|---|---|
| 耐腐蚀、卫生、光学性能 | 涂层、不锈钢 | 安全工艺、更长的使用寿命 |
| 精度、温度 | 温控丝杠 | 更稳定的工艺、更高精度 |
| 集成、运动 | 特殊几何形状、组合螺纹 | 结构设计更紧凑、更高效 |
| 安全性、功能性 | 特殊螺母、锁紧螺母 | 更高的操作安全性 |
| 装配、时间 | 预装配的端部轴承和组件 | 工作量更少，错误率更低 |
5. 优化工程设计流程：高效寻找解决方案
除了技术和功能之外，还有一个因素正变得越来越关键：时间。无论是带涂层、经过改造，还是预装轴承——每款定制丝杠传动装置都需要尽快完成设计、制造和交付。
线性传动技术选择器等数字化工具，可帮助您快速找到可靠的解决方案——不必纠结繁多的选项。这些工具可帮助您快速筛选合适的标准解决方案，并提供技术数据和CAD模型，作为定制图纸和修改的依据。
只需点击几下，即可将 修改请求 发送至 力士乐工程团队，该团队将与您沟通，实施定制化的调整。由此打造出基于久经考验的标准组件、完美适配的丝杠传动系统——采用久经考验的力士乐品质，并附带包含操作说明、3D CAD 数据及计算信息的项目文档。
您的具体要求是什么？
使用线性传动技术选择器查找合适的丝杠传动装置，并直接向力士乐工程团队提交修改请求。
请直接联系力士乐团队！
作者： Rainer Sauer
职位： 丝杠传动产品经理
常见问题解答——客户定制丝杠传动系统
在什么情况下，定制丝杠传动系统是值得的？
滚珠丝杠和行星丝杠组件有哪些可选的涂层？
根据具体应用情况，会采用薄层硬铬和不锈钢。它们能改善耐腐蚀性、耐磨性、卫生条件或光学性能——例如在食品和包装行业、医疗技术或半导体生产领域。
丝杠传动系统有哪些端面加工选项？
根据传动方案和安装情况，可订购具有不同端面加工方式的丝杠传动系统。其中包括内齿和外齿、驱动轴颈、动力输出轴、淬火轴承座、开槽以及特殊长度等。此类加工便于将其集成到电机、轴承和机械结构中。
有哪些特殊的丝杠传动螺母可供选择？
螺母可根据不同的功能和安全要求进行调整。典型的示例包括用于小齿轮传动的带外齿螺母、特定的紧固件和润滑选项，以及用于在垂直应用中防止负载坠落的安全螺母。此外，特殊的返向系统可确保运行平稳，并提供均匀的扭矩曲线，以满足高精度要求或适用于敏感工艺。
定制丝杠传动系统需要多长时间才能配置完成？
线性传动技术选择器和配置器等数字工程工具，能够加快选型和初步设计流程。基于标准化组件进行的客户定制化修改，其实施速度远快于完全定制的设计。
为什么丝杠传动装置需要温度控制？
温控丝杠传动装置可最大限度地减少热效应对精度的影响。集成冷却通道有助于补偿温差，并提高工艺稳定性——特别是在机床或高精度加工工艺中。
什么是组合丝杠？
组合丝杠具有多个螺纹段，这些螺纹段的旋转方向或导程各不相同。这使得仅凭一个传动装置即可实现反向或同步运动，例如用于夹紧、抓取或开合的机构。