滚珠丝杆轴承导轨滑块一点资料.docx

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滚珠丝杆轴承导轨滑块一点资料

平时积累资料

1.世界十大著名轴承厂商

公司名称工厂数年销售额（亿美元）出口比重（%）国际市场占有率（%）　　

1瑞典SKF（斯凯孚）90509620

2日本NSK28444313

3日本KOYO1732437

4日本NTN2729459

5日本NMB222762

6美国TIMKEN24242110

7德国FAG6207210

8德国INA1615

9日本NACHI141430

10美国TORRINGTON28107

瑞典和日本的轴承企业仍保持全球轴承主要供应商地位，各轴承企业在全球市场中区域重点不同。

年销售额在全球头十名轴承公司中日本5家、美国2家、德国2家、瑞典1家，其中最大的轴承公司仍是瑞士SKF，其年销售额达50亿美元，占全球市场总份额的14.3%；

瑞士SKF其年销售额达50亿美元，占全球市场总份额的14.3%

最小的轴承公司是美国TORRINGTON，其年销售额达10亿美元，占全球市场总份额的2.9%。

中国虽然轴承总销售额以占全球的1/5，但中国的最大轴承企业的规模仅为美国TORRINGTON的8.5%，为瑞士SKF的1.7%。

可见中国轴承企业是以中小企业群体参与国际市场竞争的。

在西欧、拉美、非洲和中东，SKF集团是最大的轴承供应者，占据三分之一市场份额；在美国市场，TIMKEN公司领先，占22%市场份额，其次是SKF集团和TORRINGTON公司，各占2%市场份额；在亚洲（不包括日本），SKF集团占据17%的市场份额；在日本，NSK公司是最大的轴承供应商，SKF集团占据日本市场的2%；在中欧、东欧和中国，当地轴承厂占据主要市场份额。

2.滚珠滚珠丝杠副特性

滚珠丝杠传动系统是一个以滚珠作为滚动媒介的滚动螺旋传动的体系。

以传动形式分为两种：

（1）将回转运动转化成直线运动。

（2）将直线运动转化成回转运动。

传动效率高

滚动丝杠传动系统的效率高达90%~98%，为传统的滚动丝杠系统的2~4倍，如下图：

所以，能以较小的转矩获得较大的推力，亦可由直线运动转为旋转运动（运动可逆）。

运动平稳

滚珠丝杠传动系统为点接触滚动运动，工作中摩擦阻力小、灵敏度高、启动时无颤动、低速时无爬行现象，因此可紧密的控制微量进给。

高精度

滚珠丝杠运动中温升较小，并可预紧消除轴向间隙和对丝杠进行预拉伸以补偿热伸长，因此可以获得较高的定位精度和重复定位精度。

高耐用性

钢球滚动接触处均经硬化（HRC58~63）处理，并经精密磨削，运动过程属纯滚动，相对磨损甚微，故具有较高的使用寿命和精度保持性。

同步性好

由于运动平稳、反应灵敏、无阻滞、无滑移，用多套相同的滚珠丝杠传动系统同时传动一个或几个相同的部件或装置，可以获得很好的同步效果。

高可靠性

与其它的传动机械，液压传动相比，滚动丝杠传动系统故障率很低，维修保养也比较简便，只需进行一般的润滑和防尘。

还可在许多特殊场合下工作。

无间隙与预紧

采用歌德式（Gothicarch）沟槽行状，如下图：

轴向间隙可调整得很小，也能轻便地传动。

若加入适当的预紧载荷，消除轴向间隙，可使丝杠具有更佳的刚度，在承载时减少滚珠和螺母、丝杠间的弹性变形，达到更高的精度。

1.2产品介绍

磨制丝杠副系列：

轧制丝杠副系列：

1.3产品结构

1.4直径、导程及长度的选择

3.直线轴承

1）LM...UU中间是尺寸。

其中AJ是调整型，OP为开口型，空白为标准型

2）LM为公制亚洲使用LME为公制欧洲使用LMB为英制尺寸

3）LM...LUU其中的L为加长的意思。

4）LMF...UU圆法兰直线轴承LMK...UU方形法兰直线轴承LMH..UU双切边法兰

5）一个U为单面密封，两个U为双面密封。

4.杆端关节轴承

PHS为内螺纹杆端关节轴承

PHSA为内螺纹自润型杆端关节轴承

POS为外螺纹杆端关节轴承

POSA为外螺纹自润型杆端关节轴承

其中螺纹左旋要在后面加上“L”如POS16L

若是英制的，则加上“B”如POSB20L

5.导轨

平时说的线性导轨是ZNT滚珠直线导轨

平时说的直线导轨是ZNT滚轮直线导轨

1　滚珠导轨

HSR...CA为带法兰滑块

HSR...CR为不带法兰滑块

2　滚轮导轨

6.支撑与滑块

1）SBR与TBR支撑座方面有细微区别。

2）而相应配套的滑块分别为：

SBR..UU与TBR..UU其中SBR不带法兰，而TBR带有法兰。

SBR安装孔在中间，TBR安装孔在两边。

3）SCS..UU是与光轴向配套使用的。

7.光轴

WC标准型

WCS镀铬

WCAS不锈钢型

最长可以做到六米长，20,25,30型号的类别最多。

光轴支撑座

8.丝杆安装等知识

1公称直径。

即丝杠的外径，常见规格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120，不过请注意，这些规格中，各厂家一般只备16~50的货，也就是说，其他直径大部分都是期货（见单生产，货期大约在30~60天之间，日系产品大约是2~2.5个月，欧美产品大约是3~4个月）。

公称直径和负载基本成正比，直径越大的负载越大，具体数值可以查阅厂家产品样本。

这里只说明两个概念：

动额定负荷与静额定负荷，前者指运动状态下的额定轴向负载，后者是指静止状态下的额定轴向负载。

设计时参考前者即可。

需要注意的是，额定负荷并非最大负荷，实际负荷与额定负荷的比值越小，丝杠的理论寿命越高。

推荐：

直径尽量选16~63。

2导程。

也称螺距，即螺杆每旋转一周螺母直线运动的距离，常见导程有1、2、4、6、8、10、16、20、25、32、40，中小导程现货产品一般只有5、10，大导程一般有1616、2020、2525、3232、4040（4位数前两位指直径，后两位指导程），其他规格多数厂家见单生产。

导程与直线速度有关，在输入转速一定的情况下，导程越大速度越快。

推荐：

导程尽量选5和10。

3长度。

长度有两个概念，一个是全长，另一个是螺纹长度。

有些厂家只计算全长，但有些厂家需要提供螺纹长度。

螺纹长度中也有两个部分，一个是螺纹全长，一个是有效行程。

前者是指螺纹部分的总长度，后者是指螺母直线移动的理论最大长度，螺纹长度=有效行程+螺母长度+设计裕量（如果需要安装防护罩，还要考虑防护罩压缩后的长度，一般按防护罩最大长度的1／8计算）。

在设计绘图时，丝杠的全长大致可以按照一下参数累加：

丝杠全长=有效行程+螺母长度+设计余量+两端支撑长度（轴承宽度+锁紧螺母宽度+裕量）+动力输入连接长度（如果使用联轴器则大致是联轴器长度的一般+裕量）。

特别需要注意的是，如果你的长度超长（大于3米）或长径比很大（大于70），最好事先咨询厂家销售人员可否生产，总体的情况是，国内厂家常规品最大长度3米，特殊品16米，国外厂家常规品6米，特殊品22米。

当然不是说国内厂家就不能生产更长的，只是定制品的价格比较离谱。

推荐：

长度尽量选6米以下，超过的用齿轮齿条更划算了。

4螺母形式。

各厂家的产品样本上都会有很多种螺母形式，一般型号中的前几个字母即表示螺母形式。

按法兰形式分大约有圆法兰、单切边法兰、双切边法兰和无法兰几种。

按螺母长度分有单螺母和双螺母（注意，单螺母和双螺母没有负载和刚性差异，这一点不要听从厂家销售人员的演说，单螺母和双螺母的主要差异是后者可以调整预压而前者不能，另外后者的价格和长度大致均是前者的2倍）。

在安装尺寸和性能允许的情况下，设计者在选用时应尽量选择常规形式，以避免维护时备件的货期问题。

推荐：

频繁动作、高精度维持场合选双螺母，其他场合选双切边单螺母。

推荐：

螺母形式尽量选内循环双切边法兰单螺母。

调整预紧是为了消除轴向反向间隙,这对重复定位高精度加工很重要,也为了保证滚珠丝杠刚性.一般设置预压都是精密滚珠丝杠,简单理解就是精密滚珠丝杠都需要预压才能保证,

常见预压方式,双螺母垫片预紧,单螺母加大钢球预紧,导程错位预紧.如有问题请告知

5---精度。

滚珠丝杠按GB分类有P类和T类，即传动类和定位类，精度等级有1、2、3、4.....几种，国外产品一般不分传动还是定位，一律以C0~C10或具体数值表示，一般来说，通用机械或普通数控机械选C7（任意300行程内定位误差±0.05）或以下，高精度数控机械选C5（±0.018）以上C3（±0.008）以下，光学或检测机械选C3以上。

特别需要注意的是，精度和价格关联性很大，并且，精度的概念是组合和维持，也就是说，螺杆的导程误差不能说明整套丝杠的误差，出厂精度合格不能说明额定使用寿命内都维持这个精度。

这是个可靠性的问题，与生产商的生产工艺有关。

推荐：

精度尽量选C7。

以上说的都是主要参数，在选用型号时还得用到以下参数：

珠卷数，珠径，制造方式代码，预压等级等。

分别说明如下：

珠卷数：

这个参数一般标注在型号的导程后，如4010-4，这个“-4”就是珠卷数，因为有循环方式的问题说起来比较复杂，用户可以简单的理解为滚动体的循环圈数，“-4”就是4个循环，这个数值越大表示负载越大螺母长度越长。

珠径：

这个参数是指滚动体的直径，型号中不会体现，但是在各厂家的技术参数表中会标识，一般与公称直径和导程相关，用户不必理会。

但是有些用户因使用不当导致滚珠掉出螺母外需要重装滚珠时这个参数是要注意的，尺寸一般精确到0.001，当然，不推荐用户自行安装，否则厂家不会提供无偿维护，即使产品仍在保修期内。

如有滚珠意外掉落的情况，应通知供应商协助安装。

制造方式代码：

滚珠丝杠的制造方式主要是两种：

轧制和磨制，前者也称滚轧制造或转造，一般用F表示。

后者也称研磨制造。

一般用G表示。

因工艺的不同，两者能达到的精度等级不同，目前，轧制方式能达到的最高精度是C5级，我所知的只有REXROTH可以达到这个精度。

而磨制可以成产出更高精度的产品。

不过请注意，两种制造方式与精度、性能没有逆向必然性，也就是说如果你选用的精度是C7，那么与它是怎么制造出来的无关。

事实上我碰到许多厂家的专业销售人员都未必知道两者之间的详细区别，所以多说几句：

轧制属于批量制造，磨制属于精确制造，前者的生产效率远远高于后者，但是前者的制造设备成本也远远高于后者。

换句话说，磨制丝杠的进入门槛较低，轧制生产的进入门槛较高，能生产轧制丝杠的厂家一般也能生产磨制丝杠，而能生产磨制丝杠的厂家不一定能生产轧制丝杠。

所以，同精度产品如果该可以买到轧制品就不要买磨制品，原因很简单：

便宜。

另外说明一点，轧制和磨制仅指螺杆，螺母全是磨削制造。

预压：

也称预紧。

关于预压，用户不必了解具体预紧力和预紧方式，只需按照厂家样本选择预压等级即可。

等级越高螺母与螺杆配合越紧，等级越低越松。

遵循的原则是：

大直径、双螺母、高精度、驱动力矩较大的情况下预压等级可以选高一点，反之选低一点。

1---受力。

滚珠丝杠不允许承受径向力，这一点在设计时应充分考虑。

这里所指的受力是轴向力，即厂家参数样本中的“动额定负荷”。

垂直使用情况下，非偏载的重力=轴向负载，偏载的请考虑增大丝杠直径。

水平使用情况下，要视导向件的摩擦系数而定。

大致的原则是，实际负载小于额定动负荷即可正常工作。

超载运行会影响使用寿命和定位精度，寿命不好计算，但是对定位精度的影响可以参考刚性值作出估算。

另外，长期加载静止也不利于丝杠寿命。

不要以为几个月也用不了几次寿命就会长，老婆长时间闲置都会跟你翻脸，何况是块会生锈的铁。

2---防护。

常规品不做特殊表面处理，不防水不防锈，轻微防尘。

若在潮湿和有粉尘、铁屑等非洁净场合使用，要注意防止异物落入丝杠上，特别不能进入螺母内部。

我们要像保护眼睛一样做好防护工作，以便让它为我们鞠躬尽瘁，死不后已。

3---运行速度。

合适的运行速度曲线能提高丝杠的寿命，通常的设定是：

匀加速---等速---匀减速。

并且有最大速度的限制，这个数值是动态的，可以参考DN值，一般的情况是速度与长度成反比，与直径和精度成正比。

但是与端部加工精度、轴承精度和安装方式也有很大的关系。

端部加工要注意与有效螺纹部分的同心度，安装轴承要选择恰当的径向和轴向游隙，安装方式以两端固定安装为好，固定---支持次之，悬臂形式最差，这个应该不难理解，特别对于男人来说。

4---调整。

这个调整主要指螺母松紧的调整（预压），不推荐用户自己调整螺母间隙，订购的成品出厂时厂家已经调整好间隙。

某些情况下需要用户自己调整的，大概有两种情况：

单螺母运行使用时间很长间隙变大，可以事先咨询厂家滚珠的直径，然后购买大一点的滚珠自己换，推荐比原来的大0.002~0.004即可，比如5010-4的一般珠径是6.350，可以换6.352~6.354试一试。

还有一种是双螺母间隙调整，双螺母的预紧主要是弹簧式、垫圈式和错位式（各厂家说法可能不同），如果是第一种结构，建议不要动，弹簧力不好确定，就是厂家的技术样本上说的也是参考值，弄得不好就麻烦了。

后两种可以尝试一下，垫圈式（两个螺母之间加一个圆环的那种）的可以拆下来测量一下圆环的厚度，然后再做一个其他尺寸一样但是比它厚一点（视螺母规格不同增加的厚度不同，建议0.05~0.15之间）的，装上去试一试，如果太紧装不上去在车薄一点，直到松紧合适为止。

最后错位式的好办一点，拧开两个螺母之间的螺钉，轴向慢慢分开这两个螺母，注意两个圆柱销和销孔（销孔有好几个，多数是6~10个）对应的位置，然后错开一个孔再插进去，把螺母和螺杆旋合，反复试几次，直到找到合适的位置。

警告！

以下情况不要尝试：

1--搞坏了要自己赔的；2--智商低于0的；3--看了我这篇写得手酸的帖子不跟帖的。

维护要点：

1---润滑。

丝杠出厂时已经做好润滑，短期内不必添加润滑脂。

一段时间后（视运行条件而定，大约3~6个月）需要用户做定期润滑。

方式分脂润滑和油润滑两种，润滑脂适用于中低速常温场合，润滑脂可以选用钙基或锂基型。

润滑油适用于中高速和低温、高温场合，根据使用温度和速度不同黏度可以选ISOVG32~68范围内的，高速重载的可以选黏度ISOVG90以上的。

超高速建议润滑油喷射冷却或设计时就选择空心丝杠强制冷却、润滑。

多数润滑其实有防锈作用，如果运行位置没有到达端部，可以在端部刷一点专用防锈剂，WD40或者M1都可以，到处都有得买，不过400毫升一罐的少于30块基本是山寨版，高于50块是暴利版。

2---清洗。

长期使用后螺母内部会残留夹杂金属粉尘与润滑脂的混合物，条件允许的可以考虑清洗。

步骤如下：

拆掉螺母两端的密封圈，在螺母润滑孔处注入洁净防锈清洗液（可以用柴油代替），全行程反复旋转螺母，直至无污物流出，停止注入清洗剂，再反复旋转螺母，尽量排出清洗剂，然后装上密封圈，注入润滑脂，再全行程旋转螺母数次，搞定。

再搞不定就全拆下来洗吧，只要你能装上去。

拆下来了又装不上去的，那等着老板来削你吧。

3---检查。

长期使用后丝杠出现性能下降是不可避免的，但是要防止突然的故障，可以多做检查。

主要靠听和看。

一听---有喀喀声没？

没有，那你忙你的。

有，那赶紧停机，要么是珠子有毛病了，要么是循环器H1N1了。

二看---观察螺杆滚道有无划伤，特别是规则的划痕，若有，停机，清洗一下螺母先。

若无，继续转。

三摸---冰冰凉光滑滑或温温暖光滑滑就没问题，若烫手或滚道手感阻涩，也请清洗一下先，还有的话，就打客服电话吧，你解决不了。

4---维修。

这个太麻烦，懒得写了，有群众要求再说。

再声明一下，本文纯手工打造，若有瑕疵，纯属意内并欢迎指导。

1---安装条件。

安装条件即工况，根据需要达到的性能和要求，确定有什么样的条件。

比如升降机用，此时丝杠承受的轴向负载=负载的重力，需要考虑的是尽量不要偏载（重心与丝杠同轴），若有偏载，是否需要增加抑偏机构，因为滚珠丝杠不允许（注意：

不是完全不能）承受径向力，最简单的办法是在丝杠的两边增加导轨（滚珠导轨，直线轴+直线轴承等等）。

又比如水平安装，长径比是否合适？

转速是否在允许的DN值以内？

总而言之，安装条件确定安装方式。

2---安装方式。

这里所说的安装方式是指丝杠本身的安装，不涉及导向和承载件（导向和承载问题另文探讨）。

常见的有三种：

固定---固定安装，固定---支持安装，固定---自由安装。

解释一下固定、支持和自由的含义：

固定---轴向和径向全面限制，圆周向自由。

这个意思是径向不能动，轴向不能动，但是可以圆周方向转动。

支持---径向限制，轴向自由，圆周向自由。

这个意思是径向不能动，轴向可移动，圆周向可转动。

自由---这个不用解释了，自由就是不管了。

类似于悬臂。

固定---固定的安装方式适合有高精度要求或对温升敏感的场合，安装前精确计算两固定点的安装距离，精确计算常温状态下与工作状态下的轴向伸长量，安装时施加预紧力，使丝杠产生合适的弹性轴向伸长量（越接近温升伸长量越好）。

这种安装形式一般用于机床等对定位精度要求较高并且是闭环控制的工作母机。

固定---支持的安装方式则适合大多数场合，因为支持端的轴向自由度可以释放因工作时温度升高而产生的轴伸量，可以参考的数值是：

1米长度的丝杠，在工作温度升高1度的时候，会产生0.01mm轴伸量。

固定---自由的安装方式适合很多场合，优点是不必考虑温升影响并且安装方便。

不过有利就有弊，根据我多年记录，大多数安装端（动力输入端）断裂的案例大部分出自这种安装方式。

原因：

1-轴承选用不当，2-端部设计不合理或加工不良。

众所周知，悬臂类型的轴类零件不可承受径向力，前两种安装方式如果遇上径向受力的情况，大部分只会出现可逆性（弹性）弯曲，至多影响精度，不太可能出现断裂的情况，除非长度特别短而径向力特别大。

而第3种安装方式却不然，支撑点只有一个，当径向力出现在悬臂梁的顶端（安装端的反方向），断裂或刚性变形就不可避免。

改善的要点有三个：

1--轴承选用调心球或调心滚子轴承；2--设计时有效螺纹与安装轴承的外径变化处留出一点弧角（直径变化比较大的情况）或越程槽设计成半圆槽；3--轴承安装外圆面加工时必须研磨，以保证同心度。

后面这一条多说两句，某些厂家采用精车然后用砂纸打磨的方式纯属赵氏忽悠---好味道的毒药。

3---配合形式。

这里说的配合形式是指安装端轴承的公差配合以及丝杠和支撑件的安装配合。

后者另文讨论，前者推荐js5~7，精度高的设计者自己确定。

9.丝杆安装