精機產品?技術報告：高負載驅動用滾珠絲杠HTF系列

1.HTF系列的特點和技術

• 1.超高負載
  針對高負載用途特殊設計的內部規格，和本公司標準品相比，額定載荷大幅提高。
• 2. 優異的耐久性
  采用超高載荷容量，且對螺母內的負載分布進行了均一化設計改善（專利申請中），并選定了高負載用潤滑脂，大幅提高來耐久性。
• 3. 針對使用條件的選型技術
  針對高載荷，小行程等使用條件，滾珠絲杠選型和壽命計算等技術水平顯著提高，NSK可對選型方案詳細計算分析。
• 4. 豐富的系列組合
  在軸徑45～140mm，導程10～25mm范圍內的組合中，同有34種標準規格。
  ◆精度等級（JIS）：C5、Ct7級
  同時，可以對應高摩擦力矩傳遞所需的各種軸端形狀（鍵槽，角型花鍵，復雜花鍵，直齒齒輪等）
  非標準規格請與NSK聯系。

1.1超高負載容量

隨著高載荷用特殊的溝槽形狀/尺寸使用及鋼球徑增大，額定載荷大幅提高。

1.2螺母內負載分布的均一化

• (1) 螺母內負載鋼球的分布狀態一般存在3次元的不平衡，因此負載分布會產生不均勻的狀態。
  →對策[1-1][1-2]:通過對鋼球循環的配列進行最優化設計，螺母內的鋼球分布接近對稱，由此實現了負載分布均一化。
• (2) 高載荷情況下，絲杠軸、螺母的軸向伸縮不能忽略，受此影響負載分布不均勻。
  →対策[2] :為了使絲杠軸、螺母各自的影響相互抵消，絲杠軸、螺母的剛度達到平衡的同時，通過將施加給兩者的載荷作用點作用于相反側，實現了負載分布的均一化。

負載分布均一化的對策[1-1]

通過將鋼球循環管的設計為180 °相位分布，達到了徑向載荷平衡。

負載分布的均一化對策[1-2]

通過將鋼球循環管在軸向的分布設計為左右對稱，達到了偏轉力矩平衡。

負載分布的均一化對策[2]

如下圖（A）所示，絲杠軸、螺母的負載作用點設置到相反側，絲杠軸和螺母的軸向伸縮影響就會相互抵消。

負載分布的比較計算舉例
對各鋼球的負載進行解析、計算，如圖所示為與以螺母中心作為原點的軸方向鋼球位置的關系。

負載分布的比較計算舉例（2）
針對減小尺寸的可能，進行計算

2.驅動裝置的清潔度評價方法

◆實驗樣品

（絲杠軸徑80mm、導程20mm、2.5卷X3列）

• TP0：SFT8020-7.5 (以往規格、標準潤滑脂)
• TP1：HTF8020-7.5 (HTF規格、標準潤滑脂)
• TP2：HTF8020-7.5 (HTF規格、高載荷用潤滑脂)

◆實驗條件

• 最大軸向載荷：289kN
• 行程：50mm
• 最大接觸面壓
  以往規格：2340MPa
  HTF規格：2220MPa

◆負載條件

◆實驗裝置

◆實驗結果

運行循環次數

• TP0(以往規格，標準潤滑脂)：壽命120萬次循環
• TP1（HTF規格，標準潤滑脂）：壽命420萬次循環
• TP2(HTF規格，高載荷用潤滑脂)：壽命1100萬次循環，無異常

◆結論

• HTF規格實現了以往規格3倍以上的耐久性。
• 正確的選用潤滑脂有助于提高耐久性。

3.高速化的對應

HTF規格： dm?N值～70000 　(注) dm : 鋼球節圓直徑(mm)、N : 轉速(rpm)

4.HTF系列用途舉例

目前為止已經實現了較困難的高負載領域的電動化。
應用實例：

• 電動射出成型機（射出軸、合模軸）
• IC集成電路壓力機
• 打孔機
• 伺服汽缸
• 彎曲機、切斷機

等