梯形丝杠和滚珠丝杠的传动效率分析

今天来分析下梯形丝杠和滚珠丝杠的传动效率！很显然，滚动摩擦的摩擦系数远远低于滑动摩擦系数。滚珠丝杠的摩擦系数在0.003到0.01之间，而梯形丝杠的摩擦系数在0.1到0.2之间。这也是为什么大多数滚珠丝杠的传动效率高达90%，有的甚至达到95%以上，而大多数梯形丝杠的传动效率低于70%。

梯形丝杠的传动效率低下，从能量的角度来看，是因为滑动摩擦，特别是高速运动，产生了大量的热，如果丝杠或者螺母受不了。所以，梯形丝杠不太适合高速运行要求，其较高转速一般不超过3000RPM。

滚珠丝杠因为是滚动摩擦，所以没有那么多热量产生，速度可以达到很高，比如10000RPM。

但是，两种丝杠，由外部负荷引起的摩擦扭矩，计算公式一样，都是Ta=Fa*L/2πη，Fa表示由外部负荷产生的轴向力，L表示导程，η表示效率。

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这个公式用功和能量原理很好理解，因为公式可以写成Ta*2πη=Fa*L，很明显，左边表示转一圈时，扭矩的有效功，右边表示克服载荷移动一个导程，需要的能量。

所以，在导程相同的情况下，就扭矩计算而言，选择的主要区别就在于效率。

因为滚珠丝杠的效率是梯形丝杠的2-4倍，所以一般而言，用同样的导程，来驱动相同的负载时，滚珠丝杠更有优势。