Dalam dunia transmisi, sekrup bola merupakan komponen mekanis utama yang sangat diperlukan. Ini adalah elemen transmisi yang paling umum digunakan pada mesin perkakas dan mesin presisi, dan fungsi utamanya adalah mengubah gerakan berputar menjadi gerakan linier. Karena ketahanan gesekannya yang kecil, sekrup bola banyak digunakan di berbagai peralatan industri dan instrumen presisi.
Sekrup bola terdiri dari sekrup, mur, bola baja, lembaran pramuat, pembalik, dan perangkat tahan debu. Fungsinya untuk mengubah gerak putar menjadi gerak linier, yaitu mengubah bantalan dari gerak geser menjadi gerak menggelinding.
Pada tahun 1898, orang-orang melakukan upaya pertama untuk menambahkan bola baja di antara mur dan sekrup, mengubah kontak geser sekrup tradisional menjadi kontak bergulir; mengganti gesekan geser dengan gesekan menggelinding, mengubah gerakan putar bola baja di dalam mur menjadi gerakan linier, dan mengubah torsi menjadi gaya berulang aksial, sehingga dapat memperbaiki posisi yang buruk dan mudah rusaknya sekrup tradisional.
Sekrup bola ditemukan oleh Rudolph G. Boehm dari Texas dan diberikan paten AS pada tahun 1929.
Bila sekrup bola digunakan sebagai badan aktif, mur akan berubah menjadi gerak linier sesuai dengan spesifikasi yang sesuai dengan sudut putaran batang sekrup. Benda kerja pasif dapat dihubungkan dengan mur melalui dudukan mur, sehingga mewujudkan gerakan linier yang sesuai.
Rakitan sekrup bola terbuat dari logam, biasanya terbuat dari baja, dan terdiri dari mur berulir internal dan sekrup. Alur spiral mur cocok dengan alur spiral sekrup.
Di dalam alur, di dalam mur terdapat banyak bola kecil yang terbuat dari baja krom. Saat bola bersirkulasi di dalam mur, bola memberikan gerakan halus di bawah sekrup. Pelat deflektor atau sistem pengembalian menahan bola dan membuatnya bersirkulasi melalui mur.
Saat digunakan dengan motor, sekrup bola memiliki efisiensi hingga 90%. Mereka cukup presisi, dengan akurasi seperseribu inci per kaki. Banyak industri menggunakan sekrup bola untuk kontrol yang presisi, termasuk industri dirgantara, komputer, elektronik, otomotif, dan medis.
Sekrup bola juga sering digunakan dalam proses manufaktur dan umum digunakan pada robot, jalur perakitan otomatis, peralatan penanganan material, konveyor, peralatan mesin, kontrol kawat, dan peralatan perakitan presisi.
Rakitan sekrup bola terdiri dari sekrup dan mur, masing-masing dengan alur spiral yang serasi. Bola menggelinding di antara alur ini dan menjadi satu-satunya kontak antara mur dan sekrup.
Ketika sekrup atau mur berputar, bola dibelokkan oleh deflektor ke dalam sistem pengembalian bola pada mur, dan melewati sistem pengembalian secara terus menerus ke ujung mur bola yang berlawanan. Kemudian bola keluar dari sistem pengembalian ke jalur ulir sekrup bola dan mur untuk disirkulasi ulang dalam loop tertutup.
Mur bola menentukan beban dan masa pakai rakitan sekrup bola. Perbandingan jumlah ulir pada loop mur bola dengan jumlah ulir pada sekrup bola menentukan sejauh mana mur bola akan mencapai kegagalan lelah (aus) lebih cepat dibandingkan sekrup bola.
Mur bola berisi dua jenis metode pengembalian bola: tipe sirkulasi eksternal dan tipe sirkulasi internal.
Jenis sirkulasi eksternal: Bola kembali ke ujung lingkaran yang berlawanan melalui tabung balik, dan tabung balik bola menonjol di atas diameter luar mur bola.
Tipe sirkulasi internal: Bola kembali melalui atau sepanjang dinding mur, di bawah diameter luar mur bola.
Tipe sirkulasi internal memiliki rangkaian yang berputar (seperti terlihat pada gambar di atas). Bola dipaksa untuk memanjat bagian atas ulir sekrup melalui sistem pengembalian. Ini disebut sistem pengembalian internal tipe deflektor silang. Pada mur bola tipe deflektor silang, bola hanya membuat poros berputar satu putaran, dan jalur balik ditutup oleh deflektor bola (B) pada mur (C), sehingga bola dapat bersilangan di antara alur yang berdekatan di titik (A) dan (D).
Ketika sekrup bola panjang berputar dengan kecepatan tinggi, sekrup tersebut akan mulai bergetar setelah rasio kelangsingan mencapai harmonik alami dari dimensi poros. Ini disebut kecepatan kritis dan dapat sangat merugikan masa pakai sekrup bola. (Kecepatan pengoperasian aman tidak boleh melebihi 80% kecepatan kritis sekrup.)
Beberapa aplikasi memerlukan panjang poros yang lebih panjang dan kecepatan tinggi, dan ini semua merupakan tempat di mana rakitan mur bola yang berputar diperlukan.