滾柱螺桿執行器：設計與應用

機電執行器有多種類型，常見的驅動機構有絲槓、滾珠螺桿和滾柱螺桿。當設計者或使用者想要從液壓或氣動過渡到機電運動時，滾柱螺桿執行器通常是最佳選擇。它們在不太複雜的系統中提供與液壓（高力）和氣動（高速）相當的性能特徵。

A 滾柱絲槓用螺紋滾子代替循環滾珠。滾輪排列成 行星配置，兩者都繞其軸旋轉並繞螺母運行。

滾柱螺桿是一種用螺紋滾柱取代循環滾珠的螺桿傳動裝置。滾子的端部帶有齒，與螺帽兩端的齒圈嚙合。滾輪既繞軸旋轉又繞螺帽公轉，形成行星配置。（這就是滾柱絲槓也被稱為行星滾柱螺槓的原因。）

滾柱螺桿的幾何形狀提供了比滾柱螺桿更多的接觸點滾珠螺桿。這意味著滾柱螺桿通常比類似尺寸的滾珠螺桿具有更高的動態負載能力和剛度。細螺紋（螺距）提供了更高的機械優勢，這意味著給定負載所需的輸入扭力更小。

滾柱螺桿（底部）相對於滾珠螺桿（上）的關鍵設計優勢是能夠在同一空間內包含更多接觸點。

由於承載滾輪彼此不接觸，滾柱螺桿通常可以比滾珠螺桿以更高的速度行進，滾珠螺桿必須應對滾珠彼此碰撞以及與再循環端蓋碰撞產生的力和熱量。

倒置滾柱絲槓

倒置設計的工作原理與標準滾柱螺桿相同，但螺帽實質上是由內向外翻轉的。因此，術語“倒置滾柱絲槓”。這意味著滾輪圍繞螺桿（而不是螺母）旋轉，並且螺桿僅在滾子軌道上運行的區域具有螺紋。因此，螺母成為長度確定機構，因此它通常比標準滾柱螺桿上的螺母長得多。螺桿或螺帽均可用於推桿，但大多數執行器應用都使用螺桿來實現此目的。

倒置滾柱螺桿的製造面臨著在相對較長的長度上為螺母創建非常精確的內螺紋的挑戰，這意味著要使用多種加工方法的組合。結果是螺紋更軟，因此倒置滾柱螺桿的額定負載低於標準滾柱螺桿。但倒置螺絲的優點是更加緊湊。