滚珠螺杆 A

旋转系列 B

直线轴承 C

螺杆支撑座

联轴器 日

企业简JiCompanyProfile

浙江精丰传动有限公司坐落在浙江秀山丽水市，我公司专业生产和销售滚珠丝杆、直线导轨、圆柱导轨、直线光轴等。公司产品广泛应用于自动化设备、包装、印刷、治金、矿山、汽车、食品、木工、雕刻等各种工业机械行业。

本公司拥有雄厚的技术实力，先进的设备及工艺。自公司成立以来，公司员工始终急着质量是企业的生命。本着“以质量创品牌，以品牌占市场”的经验方针，加强内部管理，外树企业形象，从计划、工艺、设备、到原材料、我们都始终坚持同样的质量标准，每个环节都处于严格填密的质量控制之下。

我们一直在努力，力求做好，做强。

欢迎广大新老客户莅临公司参观、指导和洽谈业务，我们愿与您携手共进，共创辉煌，给我个机会，我们将做的更好。

D.螺杆支撑座

A．滚珠丝杆产品介绍

1.滚珠螺杆技术资料

1-1滚珠螺杆的特长· ·A01
1-2滚珠螺杆的选定步骤 ·A03
1-3精度设计· A04
1-4螺杆轴设计 …A10
1-5驱动扭矩· ·A16
1-6 螺帽设计· ·A17
1-7刚性检查· A20
1-8定位精度 A23
1-9寿命设计 A25
1-10滚珠螺杆使用注意事项 A31

2.滚珠螺杆产品

2-1滚珠螺杆 ·A35
2-2滚珠螺帽公称代号… A39
2-3滚珠螺杆系列· ·A40
SFNI/SFNU系列规格尺寸表 :A43
SFH/SFY系列规格尺寸表 :A45
SFS/DFS系列规格尺寸表 ·A47
SFV/DFV系列规格尺寸表· A49
SFI/DFI系列规格尺寸表· ·A51
SFU/DFU系列规格尺寸表· ·A53
SFM/SFK系列规格尺寸表· ·A55
SCI/BSH系列规格尺寸表… A57

B．旋转系列产品介绍

1.旋转系列技术资料

1-1旋转系列(一体式)零组件的优点· B01
1-2精度设计· B05
1-3RFBY安装范例· B11
1-4RBBY安装范例· B12

2.旋转系列产品

2-1螺旋系列产品规格说明… B13
RFBY/RLBF旋转系列规格尺寸表… ·B15
精密滚珠螺杆花键RBBY型系列规格尺寸表… ·B17
精密滚珠螺杆花键RBLY型系列规格尺寸表 B19
RFSY/RLSF旋转系列规格尺寸表… B21
精密滚珠螺杆花键RSSY型系列规格尺寸表… ……B23
精密滚珠螺杆花键RSLY型系列规格尺寸表… ……B25

C.直线轴承产品介绍

1.直线轴承

LM/LM-L系列规格尺寸表 C01
LF/LF-L系列规格尺寸表 C03
LU/LP/SF/WV系列规格尺寸表· ·C05
SS系列规格尺寸表… C07

D.螺杆支撑座产品介绍

1．螺杆支撑座

螺杆支撑座系列· D01
安装顺序/与台位滑台的固定/确认精度/马达的连结 D03
BK系列规格尺寸表· D05
BF系列规格尺寸表· D09
EK系列规格尺寸表· D11
EF系列规格尺寸表 D15
FK系列规格尺寸表· D17
FF系列规格尺寸表 D21

E.联轴器产品介绍

1.SRJ可挠性联轴器规格表 ·E01

精丰

A.滚珠螺杆

滚珠螺杆技术资料

1-1滚珠螺杆的特长

(1)高信赖性

UTM滚珠螺杆是以多年来所累积的生产技术为基础，从材料、热处理、制造、检验至发货，都是以严谨的品保制度来加以管理，因此具有高信赖性。

(2)圆滑的动作性

滚珠螺杆如图1.1.1所示，具有比传统螺杆更高的效率，所需扭矩只有30 % 以下，可轻易将直线运动变成回转运动。滚珠螺杆即使给予预压，亦能维持圆滑的动作特性。

μ：摩擦系数

图1.1.1滚珠螺杆机械效率

(3)无背隙与高刚性

UTM滚珠螺杆如图1.1.2所示，采用哥德式（Gothicarch）沟槽形状、轴方向间隙调整至极小亦能轻易转动。又在1个或2个螺帽间做预压调整，予以消除轴方向间隙，使其具有可符合使用条件的适当刚性。

(4)循环方式

图1.1.3为外循环的循环方式。
图1.1.4为内循环的循环方式。

图1.1.3外循环

(5)优异的耐久性

UTM以累积多年的滚珠螺杆生产技术为基础，选用严谨的材料用高度热处理及加工技术，可供给耐久性的产品。如表1.1.1及图1.1.5所示。

图1.1.2哥德式沟槽

图1.1.4内循环

图1.1.5热处理图

1-3精度设计

1-3-1导程精度

UTM精密滚珠螺杆（C0级\~C5级）的导程精度，以JIS规格为基准，并由四个特性项目(E,e,e300,e2π）加以规定。各特性定义与容许值如图1.3.1及表1.3.1\~1.3.3所示。一般用滚珠螺杆C7，C10累积导程误差，则谨以在螺杆部有效长度内任取 3 0 0 \mathsf {mm } 的误差容许值和表1.3.3e300加以规定，各为 0 . 0 5 \mathsf {mm } 及0.21mm

图1.3.1导程精度说明书

1-3-2轴方向间隙

UTM精密滚珠螺杆轴方向间隙预压等级，如表1.3.4所示。

过大的与压力将造成摩擦扭矩的大增及温升效应而使得预期寿命减短；单太低的与压力会使得滚珠螺杆刚性不足及正价失步(lostmotion)的可能性。UTM建议您，由CNC车床的使用上以不超过 8 % 动负荷为与压力的最大值；由自动化X-Y平台机械上则以不超过 5 % 的动负荷为预压力最大值。

1-3-3滚珠螺杆的安装部位精度

滚珠螺杆的安装部位精度，其必要项目如下：

(1)相对由螺纹沟面的轴线A，测定螺杆支持部的半径方向圆周偏摆值。
(2)相对由螺杆支持部的轴线F，测定零件安装部位的同轴度。
(3)相对由螺杆轴支持部位的轴线E，测定支持部位的端面的直角度。
(4)相对由螺杆轴线G，测定螺帽的基准面或法兰的安装面的直角度。
(5)相对由螺杆轴线A，测定螺帽外缘圆周（圆筒型）的同轴度。
(6)相对由螺杆轴线C，测定螺帽外缘（平头型安装面）的平行度。
(7)螺杆轴线的半径方向的总偏摆值。
在此所述精度项目是以JISB119、112为基准。

图1.3.2滚珠螺杆安装部位的精度

1-3-4预压扭矩

转动有施予预压滚珠螺杆时，产生预压扭矩的用语如图1.3.3所示。而预压扭矩变动率的容许范围大致上是以JIS规格为基准，如表1.3.8所示。

图1.3.3预压扭矩的说明

用语意义

(1)预压

为求消除螺杆的间隙增大螺杆刚性而将1组大1号的钢球 ( \sharp \mathfrak { H } 2 \mu )填入螺帽内，或者使用在螺杆轴方向互相施予移位的两个螺帽而产生的螺杆内部的作用力。

(2)预压动扭矩

依所定预压加诸于滚珠螺杆后，在外部无负载的状态下，连续转动螺杆轴或螺帽所需的动扭矩。

(3)基准扭矩

作为目标所设定的预压动扭矩图1.3.3(1)

(4)扭矩变动值

作为目标所设定的预压动扭矩的变动值。
取相对于基准扭矩的正或负值。

(5)扭矩变动率

相对于基准扭矩的变动值的比率。

(6)实扭矩滚珠螺杆的实测预压动扭矩。

(7)平均实扭矩

螺纹部有效长度内；使螺帽做为来回运动所测得实扭矩的最大与最小值的计算平均值。

(8)实扭矩的变动值

螺纹部有效长度内；使螺帽做来回运动所测得最大变动值，最小值取相对于实扭矩的正或负值。

(9)实扭矩变动率

相对于平均实扭矩的实扭矩变动值的比率。

基准扭矩Tp的计算

预压滚珠螺杆的基准扭矩Tp(kgfxcm)的计算公式如下所示。

T _ { P } = 0 . 0 5 ( \tan β ) ^ { - 0 . 5 } x / { F \mathsf { a o x } \ell } { 2 π }
在此，Fao \mathbf { \Sigma } = \mathbf { \Sigma } 预压负荷(kgf)
β \ = 导程角
\ell \ = 导程(cm)

测定条件

预压动扭矩(Tp)是以下述的测定条件如图1.3.4所示方法，转动螺杆轴后，测定为使螺帽不跟着一起转动所需的力(F)，在将(F)的测定值乘以力臂长(L)，所得数据即为Tp。

测定条件 (1)测定时是以不附刮刷器的状态下施行。

(2)测定回转数为100rpm。
(3)使用润滑液粘度依据JSK2001(工业用润滑油粘度分类)的规定，以ISOVG68为基准。

图1.3.4预压动扭矩测定法

1-4螺杆轴设计

1-4-1安装方法

安装方法由选择适当滚珠螺杆规格时为重要项目，图1.4.1\~1.4.8为安装范例。当使用条件须以更严密的条件做判别或使用特殊安装方法，以致判断条件不明时，请联系洽谈咨询UTM。

(螺杆轴、螺帽的安装方法）

图1.4.1

图1.4.5

图1.4.2

图1.4.3

图1.4.6<br>图1.4.7

滑动自由 e

图1.4.4<br>图1.4.8

1-4-2容许轴方向负荷

(1)挫屈负荷

因压缩负荷的作用，必须验算其对螺杆轴挫屈的安全性。图1.4.16乃是挫屈容许压缩负荷依螺杆外径区别，而整理汇成图表。(螺杆轴外径125mm以上时，请依右式计算。）

容许轴方向负荷刻度，依滚珠螺杆的支持方法加以选定。

(2)容许拉伸压缩负荷

安装的距离较短时，请针对于安装方法无关的下列两项进行验算。

●相当应螺杆轴降幅应力的容许拉伸压缩负荷(下式)。
滚珠沟槽部容许负荷。
P = α x / { 1 x N x π ^ { 2 } x E } { L ^ { 2 } } = m / { d r ^ { 4 } } { L ^ { 2 } } x 1 0 ^ { 3 }
在此
α = 安全系数（ \ Q = \ 0 . 5
E：纵弹性系数 ( E = 2 . 1 x 1 0 ^ { 4 }kg + \diagdownmm ^ { 2 } ) （204号
l：螺杆轴断面最小二次力矩
1 = / { π } { 6 4 } { d } r ^ { 4 } ( \mathsf {mm } ^ { 4 } ) （204号
dr：螺杆轴牙底直径 ( \mathsf {mm } )
L：安装间距离（mm）
\mathsf { m } * \mathsf { N } : 依滚珠螺杆安装方法而定系数

支持-支持 \mathfrak { m } = 5 . 1 （204号 ( N = 1 ) 固定-支持 \mathfrak { m } = 1 0 . 2 （204号 ( \mathsf { N } = 2 ) （204号 固定-固定 \mathfrak { m } = 2 0 . 3 （204号 （204号 ( 1 1 = 4 ) （20号 固定-自由 （204号 { \mathfrak { m } } = 1 . 3 （204号 ( N = 1 / 4 )

（204号 \mathsf { P } = \sigma \mathsf { A } = 1 1 . 8 \mathsf { d r } ^ { 2 } ( \mathsf {kg } \mathsf { f } )
在此
\mathsf { P } ：挫屈负荷(kgf）
\sigma ：容许拉伸压缩应力 (kg + 1mm ^ { 2 } ）
A：螺杆轴牙底直径断面积 ( \mathsf {mm } ^ { 2 } ) ）
dr：螺杆轴牙底直径(mm)

1-4-3容许回转数

(1)危险速度

必须检讨滚珠螺杆回转数使不致于螺杆的固有整栋数发生共振(发生共振时的速度，为危险速度)以危险速度的 80 % 以下为容许回转数。图1.4.17是将相对危险速度的容许回转数按螺杆外径作成线图。 (螺杆轴外径1 2 5mm 以上时，请依下式算出)。容许回转数的刻度，请依滚珠螺杆的支持方法加以选定。使用回转数在危险速度上有问题时，请加装中间支撑以提高螺杆固有震动数，此方式亦为有效方法。

(2)dmxn值

容许回转数亦受表示周速的dmxn值（dm：光球中心圆径mm，n:回转数rpm）限制。

精密用（精密等级C7以上)dmxn≤70，000
一般产业用(精密等级C10以上)dm×n≤50，000

若需制造上述极限以上的滚珠螺杆，因需特殊对策，在选用前，请联系UTM※螺杆长度/轴径比： \varepsilon > 7 0 时，制造上需特别安排，请联系UTM※

在此

α ：安全系数（ { \it \Omega } * α = 0 . 8 )

E：纵弹性系数 ( E = 2 . 1 x 1 0 ^ { 4 }kg + \diagdownmm ^ { 2 } ) （20 |：螺杆轴断面最小二次力矩

1 = / { π } { 6 4 } \ : \ : { d r } ^ { 4 } ( {mm } ^ { 4 } )

dr：螺杆轴牙底直径 ( \min )

g：重力加速度 ( { g } = 9 . 8 x 1 0 ^ { 3 } \ : \ : {mm / s ^ { 2 } } )

γ ：材料密度 ( γ ~ = ~ 7 . 8 ~ x 1 0 ^ { - 6 } kgf/mm）

A：螺杆轴断面积 ( A = π d r ^ { 2 } / 4 m ^ { 2 } )

L：安装间距离 ( \mathsf {mm } )

f * λ ：依滚珠螺杆安装方法而定的系数支持-支持 （204号 f = 9 . 7 （204号 ( λ = π ) 固定-支持 （204号 f = 1 5 . 1 （204号 0 λ = 3 . 9 2 7 ) 固定-固定 （20 f = 2 1 . 9 （204号 0 λ = 4 . 7 3 0 ) （2号固定-自由 （20 f = 3 . 4 （ λ = 1 . 8 7 5 ) （2号

1-5驱动扭矩

1-5-1传动轴的驱动扭矩Ts

T _ { S } = T _ { P } + T _ { D } + T _ { F } (定速时)T _ { S } = T _ { G } + T _ { P } + T _ { D } + T _ { F } ( \hbar 速时）TG：加速扭矩 (1)TP：负荷扭矩 (2)TD：预压扭矩 (3)TF：摩擦扭矩 (4)

（1）加速度扭矩TG

T _ { sf { G } } = sf { J } α \left( \mathsf {kg } \dag x \mathsf {cm } \right)
α = / { 2 π { \mathsf n } } { 6 0 \triangle { \mathsf t } } rad/
J：马达轴换算的惯性扭矩(kgf·cm·s²
（204号 α ：角加速度(rad/s²)
n:回转数（min）
△t：启动时间(sec)

图1.5.1负荷惯性扭矩

【参考】负惯性扭矩(表1.5.1） \mathsf { J } = JBS ^ + Jcu ^ + Jw+JM

JBS：滚珠螺杆轴 惯性扭矩JCU：联结器 惯性扭矩JW：直线运动部 惯性扭矩JM：马达轴滚轴部惯性扭矩(2）负荷扭矩Tp

P：轴方向负荷(kgf)

\ell ：导程(cm）

\eta _ { 1 } ：正效率

回转运动变换直线运动时的效率

F：切削力(kgf)
（20号 \mu ：摩擦系数
M：移动物质量 ( \mathsf {kg } )
g：重力加速度 ( 9 . 8 ~ \mathfrak { m } / \mathfrak { s } ^ { 2 } )
{ \sf T } { \sf P } = / { { \sf P } x { \sf \ell } x \eta _ { \sf 2 } } { 2 π } ( { \sf k } { \sf g } \sf t x { \sfcm } )
n2：逆效率
直线运动变换回转运动时的效率

(3）预压扭矩TD

T _ { \mathsf { D } } = / { \mathsf { K } x \mathsf { P P L } x \ell } { sqrt { \tan α } x 2 π } \mathsf { \Gamma } ( \mathsf {kg } ^ { \dag } x \mathsf {cm } )
K：内部系数(通常使用为0.05)
PPL:预压量（kgf)
\ell ：导程（cm）
α ：导程角

（4）摩擦扭矩TFT F = T B + T 0 + T J (kg * xcm ) TB：支持轴的摩擦扭矩To：自由轴的摩擦扭矩TJ：马达轴的摩擦扭矩

支持轴摩擦力矩会受到润滑油量的影响。或是油封过紧时也可能发生意料之外的过度摩擦力矩，或是造成温度上升，这一点必须特别注意。

1-6螺帽设计

1-6-1螺帽的选定

（1）系列

选定系列时须考虑要求精度、所需交货日期、尺寸(螺杆轴外径，导程/螺杆轴外径比)、预压量等。

(2)循环方式

选定循环方式：请由螺帽安装部分空间由经济性为考虑。循环方式特长如下所示。

(3)回路数

选定回路数须考虑要求性能、寿命等。 (4)凸缘形状(FLANDE)

请配合螺帽安装部分空间加以选定。

(5)给油孔

精密滚珠螺杆设有给油孔，使用于器械装配时及定期补给时。

1-6-2螺帽型式

U、I、M型螺帽

此类型式是由钢珠沿着内循环循环器沟槽，斜斜的越过螺杆牙峰，来回倒原点。一般为一卷钢球一次内循环。(如右图1.6.1)此类型式螺杆至少要有一端是完全通牙，适用于螺杆径较小。

图1.6.1U、I、M型螺帽

K型螺帽

循环原理与型相同但不同循环时，循环位置皆位于相同角度键槽上。(如右图1.6.2)

图1.6.2K型螺帽

V型螺帽

此型螺帽循环方式为外循环。 (如下图1.6.3)特殊循环器设计使钢球沿着螺纹的方向运行，并降低由钢球互相碰撞和增加循环的顺畅度。特别适合高速及重负载设计。

图1.6.3V型螺帽

Y、H型螺帽

此型循环方式类似S型，除了保有S型循环设计优点外，两端防尘片采用薄而有弹性的材质更加强刮刷效果。循环回流结构的强化增加了高刚性高速化功能。(如右图1.6.4)

图1.6.4Y、H型螺帽

S型螺帽

此类型式是由钢球滚动于螺杆与螺帽之间的沟槽而前进，再经由循环器两端路径做回流。循环方式类似E型螺帽。(如下图1.6.5)此型循环器的钢球，会沿着螺纹的方向运行，加上钢球两端隔音和防尘设计，所以运转时的噪音将会降低。此外，S型螺帽的安装控件跟其他型螺帽相比较小，所以特别适合高速及轻负载设计。

图1.6.5S型螺帽

1-7刚性检查

螺杆的周边结构刚性太弱乃造成失步(LOSTMOTION)的主要原因之一。因此在NC工作机械等精密机械方面要获得良好的定位精度，在设计时必须考虑传动螺杆各部位零件的轴方向刚性的平衡及扭曲刚性。

静刚性K

传动螺杆系统的轴方向弹性变形及刚性可由下式求出。

K = / { P } { e } (kg + sqrt {mm } )
P：传动螺杆系统承载轴方向负荷(kgf)
e：传动螺杆系统轴方向弹性位量 ( \mathsf {mm } )
/ { 1 } { K } = / { 1 } { K S } + / { 1 } { K N } + / { 1 } { K B } + / { 1 } { K H } (mm /kg * )
Ks：螺杆轴方向刚性(I) KB:支撑轴方向刚性(3)
KN：螺帽轴方向刚性(2) KH：螺帽及轴承安装部轴方向刚性(4)

(1)螺杆轴方向刚性Ks及变位量δs

k _ { S } = / { P } { δ s } (kg + \diagdown m )
P：轴方向负荷(kgf)
固定-固定安装的场合 固定-固定安装以外的场合
δ _ { S F } = / { P L } { 4 A E } (mm ) δ \varsigma \varsigma = / { \mathsf { P L 0 } } { \mathsf { A E } } \left( \mathsf {mm } \right)
δ \varsigma \varsigma = 4 δ \varsigma
δ SF：固定-固定安装的场合的方向变位量
δ \ : { s s } ：固定-固定安装以外的场合的方向变位量
A：螺杆轴牙底直径断面积 ( \mathsf {mm } ^ { 2 } ) 0
E：纵弹性系数 ( 2 . 1 x 1 0 ^ { 4 } ~ \mathsf {kg } ^ { \mathsf { f } } \mathsf { \Gamma } / \mathsf {mm } ^ { 2 } )
L：安装间距离(mm)
L0：负荷作用点间距离 ( \mathsf {mm } )

（2）螺帽轴方向刚性Kn及变位量δn

(a

\mathsf Q : 一个钢球负荷(kgf)

n：钢球数

k：依材料、形状、尺寸、所决定的常数\mathsf { k } \doteq 5 . 7 x 1 0 ^ { - 4 }

β ：接触角 ( 4 5 ^ { \circ } ）

P：轴方向负荷 ( \mathsf {kg f } )

d：钢球径 ( \mathsf {mm } )

{：精度，内部构造系数

m：有效数

D0：钢球中心直径 ( \mathsf {mm } )

\ell ：导程 ( \mathsf {mm } )

α ：导程角

图1.7.2

(b)双螺帽时

图1.7.1双螺帽预压负荷

预压负荷重量PPL约三倍轴方向负荷重量P作用时，为了消除螺帽B的预压PPL，预压负荷重量PPL请设定在最大轴方向负荷重量的1/3以内。

最大预压负荷重量以0.25Ca位标准。变位量在预压量三倍轴方向负荷重量时，为单一螺帽时的1/2变位量。

K _ { N } = / { P } { δ _ { N W } } = / { 3 P P L } { δ _ { N S / 2 } } = / { 6 P P L } { δ _ { N S } } (kg + 1 \min ) δ NS：单一螺帽的变位量 ( \mathsf {mm } ) δ NW：双螺帽的变位量 ( \mathsf {mm } ) (双螺帽的刚性解说)

如图1.7.1及1.7.2，在两个螺帽A、B上加上PPL的预压，螺帽A、B都会产生到达X点的弹性变形。

如果在这里加上外力P的作用，螺帽A从×点移位倒×1点、螺帽B会从×点移位倒X2点。接着，依据单螺帽变位量δns的计算

23公式可得： δ \ L _ { 0 } \ = aPPL/ { 2 } { 3 } 螺帽图A、B的变量是δA=aPPL从外力P来的螺帽A、B的变量相等，所以\begin{array} { r l } { δ { \sf A } - } & { { } δ 0 = δ 0 - { ~ ~ δ ~ } δ { \sf B } } \end{array} 或是加在螺帽A、B上的外力只有P，所以PA增加的话\mathsf { P A } \ - \ \mathsf { P B } \ = \ \mathsf { P } δ { \sf B } = 0 为防止加在螺帽B上的外力可以被螺帽A吸收变小。因此， δ \mathsf { B } \ = \ 0 时2 2 2aPA³-aPPL=aPPL3\mathsf { P } _ { \mathsf { A } } ^ { / { 2 } { 3 } } = 2 \mathsf { P } \mathsf { P } _ { \mathsf { L } } ^ { / { 2 } { 3 } } P _ { A } = sqrt { 8 } P _ { P L } \doteq 3 P _ { P L } 或是依据 \begin{array} { r l } { δ { \sf A } - } & { { } δ 0 = δ 0 } \end{array} δ \ L _ { 0 } \ = \ / { δ \ L _ { A } } { 2 }

因此，从图1.7.3也可以判断，预压量三倍轴方向负荷重量时，单一螺帽为1/2的变位量，刚性为2倍。

图1.7.3

（3)支持轴方向刚性KB及变位量δB

以作为滚珠螺杆的支撑轴承并广泛应用于精密机械方面的组合，斜角滚珠轴承的刚性以下式求出：δ sf { B } = \ / { 2 } { \sin β } \left( / { { ~ ~ Q ~ } ^ { 2 } } { { ~ d ~ } } \right) ^ { / { 1 } { 3 } } Q = / { P } { \mathsf { n } x \mathsf { s i n } β } \left( \mathsf {kg } \mathsf { f } \right) \mathsf { Q } : \mathsf { \Lambda } 一个钢球负荷 (kgf)n：钢球数β ：接触角 ( 4 5 ^ { \circ } ) 0P：轴方向负荷(kgf)d：钢球径 ( \mathsf {mm } ) ea：滚动的有效长度

（4)螺帽及轴承安装部轴方向刚性KH于变位量δH在机械开发初，请特别注意安装部要有高刚性。K _ { H } = / { P } { δ H } (kg / \min )

1-8定位精度

进给精度误差的因素中，导程精度、进给系统的刚性是重要的检查重点，其他像因温度产生的热变形以及导引面的组装精度等因素也需加以考虑。

1-8-1导程精度的选定

表1.8.1为滚珠螺杆精度等级依照不同用途时所建议的适用范围。

1-8-2热变位对策

螺杆轴因热而伸长变位，会导致定位精度恶化。热变化的多少，可由下式计算求得。

\Delta \ell = α x \triangle { \sf t } x \mathsf { L }
\triangle \ell ：螺杆轴方向的伸长量α ：热膨胀系数
△t：螺杆温度变化量(deg)L：螺纹有效长度

亦即每温升 1 ^ { \circ } { C } 则在1公尺长螺杆轴上回有 1 2 \mu \mathsf { m } 的伸长量发生。因此即使滚珠螺杆的导程经过高精度加工，也会因温升所产生的变位而无法满足高精度的定位要求。而另外当滚珠螺杆的使用条件要求高速时，则相对地发热量也增大，温升的影响也会变大。

滚珠螺杆的温升对策如下所示：

（1）控制发热量

滚珠发热量、支撑轴承德预压量要正确适量。 润滑剂的正确选择及适当的供给。
●加大滚珠螺杆的导程、降低回转数。

(2）施予强制冷却螺杆轴挖成中空，通以冷却液。螺杆轴外缘以润滑油或空气来冷却。

(3）避免温升的影响

以高速先将机台温车(WAMINGUP)到温度：

安定的状态再使用。螺杆轴在安装时施予预拉力。累积导程的目标值预先取负值。●使用闭回路方式定位。

1-9寿命设计

1-9-1滚珠螺杆的寿命

滚珠螺杆即使在正确状态下使用，在经过一段时间后也会因而无法再使用。裂化到无法使用为止的时间即为滚珠丝杆的寿命，一般区分为发生剥离现象时疲劳寿命以及因磨损所导致的精度裂化寿命等。

1-9-2基本静额定负荷Coa

所谓基本静额定负荷是指当承受最大应力的螺杆轴及螺帽内的滚珠沟槽接触部与钢球的永久变形量的和达到钢球直径的0.01%时轴方向负荷。

1-9-3基本动额定负荷Ca

所谓动额定负荷是指一批相同的滚珠螺杆以相同的条件回转 { 1 0 } ^ { 6 } 次，其中以 90 % 的螺杆部因滚动疲劳而产生剥离现象，此时所承受的轴方向负荷即指额定负荷(Ca)

负荷与寿命的关系 L _ { α } = \left( / { 1 } { \mathsf { P } } \right) ^ { 3 }

L：寿命P：荷重

1-9-4疲劳寿命

平均负荷Pe

(1)当轴方向负荷不时在变动时，请计算求出各变动负荷条件下的等价疲劳时的平均负荷。 (如右下表1.9.1)

轴方向荷重(kgf） 回转数(min1) 时间 ( % )

但是 t _ { 1 } + t _ { 2 } + t _ { 3 } + \ldots + t _ { n } = 1 0 0

图1.9.1

P _ { e } = / { 2 P _ { m a x } + P _ { m i n } } { 3 } (kgf)

Pmax：最大轴方向荷重(kgf)Pmin：最小轴方向荷重（kgf）

(2)负荷依正弦曲线变化时(如右图1.10.2)

Pe=0.65 Pmax.....(图一)Pe=0.75Pmax.....(图二）

图一

图二<br>图1.9.2

1-9-5寿命计算

疲劳寿命一般难以总回转数来表示，但是也有以总回转数时间、总行走距离表示。以下算式可求得：

L = ( / { C a } { P a x f _ { w } } ) ^ { 3 } x 1 0 ^ { 6 } L _ { t } = / { L } { 6 0 \mathsf { n } } L _ { S } = / { L x \ell } { 1 0 ^ { 6 } }

在此：

L：额定疲劳寿命(rev) fw：负荷系数(运转条件系数) n：回转数(rpm)Ls：行走距离寿命 ( k m ) Lt：寿命时间(h) \ell ：导程（mm）Pa：轴方向负荷(kgf) Ca：基本动额定负荷(kgf）

所要动额定负荷(Ca)\mathsf { C } _ { \mathsf { a } } = \mathsf { P } _ { \mathsf { e } x } \mathsf { f } _ { \mathsf { s } }
所要静额定负荷(Coa)\mathsf { C o a } = \mathsf { P } _ { \mathsf { m a x } x \mathsf { f } _ { \mathsf { s } } } （20

滚珠螺杆的选定要领

选择滚珠螺杆时，首先要劲量地调查清楚运转条件再决定设计，这是最基本的原则。而且选择的要素有负荷重量、行程、力矩、定位精度、重复定位精度、刚性、导程、螺帽孔径等，各个要素之间都有关连，其中一项要素改变就会引起其他要素的改变，必须注意各要素之间的均衡。

滚珠螺杆的选定计算

设计条件

1.工作台重量 3 0 0 ~ \mathsf {kg } 7.引导面摩擦系数\mathit { \Omega } ( \mu = \ 0 . 0 5 { - } 0 . 1 ) （204号
2.工作物重量 4 0 0 ~ \mathsf {kg } 8.转动率 60 %
3.最大冲程 （204号 7 0 0 ~ {mm } 9.精度检查事项
4.进给速度 （20 1 0 { ~ m ~ } /min10.加减速时惯性力
5.最小分解能10μm/行程因所占时间比例
6.驱动马达 DC马达 少，可以不考虑。(MAX1000 min1)

1.运转条件的设定

(a)机械寿命时间H(hr)的推定

(b)机械条件(c)定位精度

进给精度误差的因素中，导程精度、进给系统的刚性是重要的检查重点，其他像因温升所产生的热变形以及引导组装精度等因素也需加以考虑。

1.运转条件的设定

(a)机械寿命时间H(hr)的推定
H = 1 2 h r x 2 5 0 日 x 1 0 年 x 0 . 6 转动率 \mathbf { \Sigma } = \mathbf { \Sigma } 18000 hr
(b)机械条件

滑动阻力 \mathbf { \sigma } = \mathbf { \sigma } ( 3 0 0 + 4 0 0 ) x 0 . 1 = 7 0 \ \mathsf {kg } \dag

选定要领

选定计算

1-10滚珠螺杆使用注意事项

滚珠螺杆为精密零组件，请特别注意不可使尖锐物或刀具撞击到牙型表面，以及组装滚珠螺杆时也需避免敲打或碰撞擦伤，同时需注意不可将螺帽与螺杆分离或过行程，螺帽行程若是脱离了螺杆就会造成钢球脱落，若不小心造成脱落请勿强行装回，此举容易造成滚珠螺杆卡死的情况，请与我公司联系。(如右图1.10.1所示）

×人

若您由需要将螺帽卸下再装回时，必须使用一个外径小于螺杆底径的管子，请将螺帽转到转换管中，以确认保持钢球不会掉落。

1-10-1润滑

使用滚珠螺杆时，必须要注意具备足够的润滑，如果润滑不够会发生与金属接触，导致摩擦与损耗的增加，造成故障产生或是寿命缩短等情况。

滚珠螺杆所使用的润滑剂可分为润滑油与润滑脂两种。一般保养上，润滑脂可以随着回转速度的增加使摩擦力矩直线的增加，超过3-5m/分时，则以油润滑方式较佳。但也不要忘记利用润滑脂亦出现过达到10m/分的实例；就设备而言，也有适用在成本较低廉的润滑脂者。一般来说，为了充分发挥滚珠螺杆的性能，5m/分左右的润滑油是最适当的选择。

表1.10.1表示润滑油的检查与补给间隔一般指标。补给时要擦掉附着在螺杆轴的旧润滑膏后再加以补给。

1-10-2防尘/防护

滚珠螺杆与滚动轴承一样，当有异物混入或水分等情况时磨损会增加，由时会导致损坏。例如工作机械由于作业环境关系，可能会混入切屑或切削油。因此当有异物从外部混入的可能时，应如图1.10.2所示，以折布(蛇腹型)或套筒伸缩管等，完全罩在螺杆轴。

图1.10.2防尘机构

1-10-3偏荷重

当偏荷重现象发生时，将直接影响螺杆的寿命及噪音，且伴随着运转不顺的手感，若螺杆空载时与组装后的顺畅度不同，除了注意螺杆本身的精度外，大多是组合精度不良所产偏荷重现象，如图1.10.3所示。

图1.10.3偏荷重

1-10-4单出螺帽装备说明

若您订购产品为转造级单出螺帽，请依下列步骤进行装配：

表1.10.2螺帽装备操作步骤

T

1.将螺帽上的固定线剪开。

2.将转换管对上正确尺寸的螺杆前端。

3.将螺帽顺着螺杆的螺纹转入。

4.将螺帽全行程转入螺杆上。注意！确认螺帽全部行程都转入螺杆后才能将转换管移开。

1-10-5加工规范

1.若您选用内循环或端盖式循环的滚珠螺杆，则其螺杆的一段螺纹必须出牙且肩部最大尺寸必须小于底径，若要求肩部尺寸大于底径亦可，但需有螺线留于肩部上便于螺帽装入。如下图1.10.4所示。

2.螺杆热处理时从靠近肩部加工的螺纹牙份有10\~20mm长度必须保持软料，以便于肩部加工。此区域会标示记号在UTM图面上，如图1.10.5所示。如您由特殊要求，请在订购时与UTM业务人员咨询。

图1.10.4出牙-捏循环轴端必要条件

图1.10.5螺杆有效热处理范围

2.滚珠螺杆产品

2-1滚珠螺杆

2-1-1滚珠螺杆介绍

转造级滚珠螺杆是使用滚牙方式来生成螺杆，又称轧制螺杆。相较于传统艾克姆螺杆、方形螺杆传动方式，转造级滚珠螺杆可提升运转顺畅度、降低轴向背隙及摩擦力等优点。相较于研磨级螺杆，转造级螺杆更具有供货迅速及价格实惠优势。

2-1-2UTM滚珠螺杆特色

(1)可达C5精度转造级滚珠螺杆导程精度可达C5级，具有C5、C7、C10三种标准。

(2）配用高精度螺帽UTM转造级螺帽与研磨机螺帽的制程相同，皆为高进度螺帽，具备高顺畅性及耐久性。

(3)可单独出货

UTM转造级螺帽及螺杆可分开单独出货，在购买上较为便利。其螺帽出货的标准为PO预压，客户可依需求自行换装钢球调整预压使用。

单位：mm

螺帽代号：

2-2滚珠螺帽代号公称

2-2-1转造级滚珠螺杆预压规范

转造级滚珠螺杆标准预压为P0，若需要P1预压，请联系UTM业务人员。

2-3滚珠螺杆系列

2-3-1UTM螺帽型式