滾柱螺桿執行器：設計與應用

機電執行器種類繁多，常見的驅動機構有絲槓、滾珠螺桿和滾柱螺桿。當設計師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。它們在更簡單的系統中，提供與液壓（強力）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。螺母具有與螺桿螺紋匹配的內螺紋。滾子排列成 行星配置，並且兩者都繞其軸旋轉並圍繞螺母旋轉。滾子的末端是齒狀的，以與螺帽兩端的齒輪環嚙合，確保滾輪保持完美對齊，平行於螺絲和螺帽的軸線。

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。滾輪的兩端帶有齒，以便與螺帽兩端的齒圈嚙合。滾輪既繞其軸線自轉，又繞螺帽公轉，形成行星式結構。 （因此，滾柱螺桿也被稱為行星滾柱螺槓。）

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。

滾珠螺桿（底部）相對於滾珠螺桿（上）的主要設計優勢是能夠在相同空間內包含更多的接觸點。

由於承載滾輪的滾輪彼此不接觸，滾柱螺桿通常可以比滾珠螺桿以更高的速度運行，而滾珠螺桿必須處理滾珠相互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，但螺母實際上是由內向外翻轉的。因此，有「倒置滾柱絲槓」之稱。這意味著滾柱繞螺桿（而不是螺母）旋轉，並且絲槓僅在滾柱繞軌道運行的區域有螺紋。因此，螺母成為長度決定機構，因此它通常比標準滾柱螺桿上的螺母長得多。絲槓或螺帽均可用作推桿，但大多數執行器應用都使用螺桿來實現此目的。

製造反向滾柱螺桿的挑戰在於，如何在相對較長的螺帽上加工出非常精確的內螺紋，這意味著需要結合多種加工方法。結果就是螺紋較軟，因此反向滾柱螺桿的額定載重低於標準滾柱螺桿。但反向絲槓的優勢在於結構更加緊湊。