近年来在传动元件领域出现了重大的技术突破，主要体现在采用了滚珠的滚动摩擦代替了传统的机械摩擦传动方式。以往滚珠的滚动摩擦方式主要应 用在滚珠轴承等旋转元件上，对于丝杆和导轴等导向和传动元件一直采用机械摩擦的传动方式，这种传统的传动方式的最大优点是结构简单，成本低廉。但由于其摩 擦系数很大（在理论上约为滚动摩擦的50倍），造成了传动阻力大和工作效率低等缺陷。为了克服较大的运行阻碍力，用于驱动丝杆和导杆运动的电机因而设计得 功率很大，直接消耗了更多的电源和能量。将滚珠的滚动方式应用于丝杆和导杆等元件上是一种划时代的技术进步，在大幅减少了传动阻力的同时还节约了能源和提 高了传动的精度、效率。这种高精度的传动技术的代表产品为直线轴承和滚珠丝杆，现将其工作原理和技术特点分述如下：
1　直线轴承（英文：linear bearings）
1.1直线轴承的工作原理
直线轴承是一种新型直线运动系统的导向元件，它采用滚珠滚动方式与圆轴等导向件配合使用。由于承载球与轴呈点接触，所以使用载荷小，钢球以极小的摩擦阻力旋转，从而能获得高精度的平稳运动。
1.2直线轴承的优势
与传统机械摩擦传动型的导套相对比，直线轴承具有摩擦阻力极小，传动精度很高和可以作高速直线运动等优点，这是传统的导套导向技术所无法实现和做到的。
2滚珠丝杆（英文：ball screw）
2.1滚珠丝杆的工作原理
滚珠丝杆是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的的一种传动元件，它由螺杆、螺母和滚珠等组件组成。其主要功能是将旋转运动转化成 为直线运动，从而带动部件进行轴向的快速和精确位移。这项技术发展的重要意义是将轴承从滚动动作变成滑动动作。由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杆被广泛应 用于各种高端的工业设备和精密的仪器机器上。
2.2滚珠丝杆的特点
滚珠丝杆可将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反覆作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。
1）极小的摩擦阻力和驱动力矩。滚珠丝杆的丝杠轴与丝母之间有很多滚珠在做滚动运动，所以能得到较高的运动效率。与过去的滑动丝杠副相比，滚珠丝杆的 驱动力矩只为传统机械摩擦传动的1/3或更小，即达到同样运动结果所需的动力为传统丝杠副的1/3。在节电和环保方面很有优势。
2）零件高精度制造的工艺技术保证。滚珠丝杆是用日本制造的世界最高水平的机械设备连贯生产出来的，特别是在研削、组装和检查各工序的工厂环境方面。制造工艺对温度和湿度进行了严格的控制，由于完善的品质管理体制使滚珠丝杆的高精度得以充分保证。
3）工作机构微进给实现的可能。滚珠丝杆由于采用了滚珠运动，故其启动力矩极小，不会出现传统滑动运动那样的爬行现象，从而能够保证工作机构精确的微进给运动，从而实现了机器精确的定位要求。
4）精密传动无侧隙、刚性高。滚珠丝杆的滚珠在出厂前可以进行预压处理，由于预压力可使轴向间隙达到负值，进而得到较高的刚性（在滚珠丝杠内通过给滚 珠加上预压力，在实际工作运转时，由于滚珠的斥力可使螺母的刚性增强），这对于提高机构的传动精度和稳定性是非常有帮助的。
5）高速进给实现的可能。滚珠丝杆由于运动效率高和传动发热小等特点，可实现工作机构的高速进给运动，这样能极大地提高机器的工作和生产效率。
3　精密传动元件在包瓦楞纸板包装机械领域的应用实例
精密传动元件以其独有的技术性能优势，自面世后便迅速在各行业中得以推广应用。在瓦楞包装机械领域中，大量选用了高精密传动元件的代表机型为压线分纸 机。该机器的主要功用是将已经成型的瓦楞纸板按用户设定好的规格进行分条裁切，由于后工序还要对纸板进行印刷加工，要求在该机器上还要实现预压线的功能。 压线分纸机按其规格可分为四刀六线、五刀八线和六刀十线等，分切刀的数量与压线轮的配置是成一定的比例关系的，并非随意组合。刀与线的数量越多，机械设计 就越复杂。由于每一把分切刀和压线轮分别要对用户输入的不同规格要作出轴向位置的自动调整，所以每一把刀和压线均单独配备一套轴向移动系统（包括丝杆传动 和轴向导套等）。在以往的设计中，丝杆传动和轴向导套只能采用机械滑动摩擦的方式，造成传动的阻力很大和效率很低。针对高速生产线的应用要求，压线分纸机 进行了重新设计，在新机器中大量采用了低阻力高精度的传动元件（滚珠丝杆和直线轴承等），因而能够适应高速的纸板规格的更换要求。这种新设计的机型主要配 置在最高速的瓦楞纸板生产线上，是瓦楞纸板生产线的一种高端产品，它与传统的机型相比有了巨大的技术进步：
1）全电脑自动控制功能的实现。由于传动元件的传动效率很高，因而新机器在机械传动方面能够支持高速的电脑全自动控制要求，这在传动的机型上是无法实现的。
2）极小的变换规格时间在变换纸板规格时，机器上所有相关的刀具和压线轮等均要求作出轴向位移和自动调整。传统的机械传动方式由于存在摩擦阻力大和传 动效率低等缺点，为了避免出现卡死和摩擦过热，只能设计较慢的轴向移动速度，这样会直接牺牲了宝贵的换单时间而造成用户的损失。新机器在采用了低摩擦阻力 的传动元件后可以将其移动速度设计等很高（约为旧机型的3倍），从而减少了换单时间，提高了工作效率。
3）更高的工作可靠性机器的可靠性。直接决定了它的性能指标。由于机器的故障而造成停机等将会对用户造成极大的原材料损耗和经济损失，所以可靠性对于 机器而言是一个很重要的性能指标。传统的机器在工作时经常会因为摩擦阻力大而出现卡死或无法移动等现象，造成机器乃至整条瓦楞纸板生产线的停机。在采用了 新传动元件后，极小的摩擦阻力使机器的故障率大幅减少，不必要的停机和对用户的经济损失也因而减到了最低。
4）更为精密的位置定位新传动元件相对于机械摩擦传动方式而言，一个很重要的方面是其传动和定位的精度很高。采用新的精密传动元件之后，不但大幅提高 了轴向移动的速度，还同时提高了轴向移动后定位的精密度，这对于加工出来的纸板精度有着直接的影响。经过对比试验，采用精密传动元件机器的轴向移动定位精 度可达到0.1mm，而传统的机器要达到1.0mm的精度就已经很困难了。这意味着精密传动元件的工作精度在实际上至少是以往旧机型的十倍以上。
高精密传动元件以其高精度、低摩擦力和高速移动定位等技术优势，可以在各个行业和领域中逐步代替传统的机械摩擦传动元件。尤其在高端的产品领域将会有广阔的应用前景，也会因为节约能源和提高效率而不断地为我们带来更多的经济效率。