交叉滚柱轴环交叉滚柱轴环 综合产品目录综合产品目录 A 产品解说 产品解说B 辅助手册(别册) 辅助手册(别册) 特长与类型特长与类型. A18-2 交叉滚柱轴环的特长. A18-2 ・ 结构与特长结构与特长 . A18-2 交叉滚柱轴环的类型. A18-5 ・ 种类与特长种类与特长 . A18-5 选择的要点选择的要点. A18-7 交叉滚柱轴环的选择. A18-7 额定寿命. A18-8 静态安全系数. A18-10 静态容许力矩. A18-11 静态容许轴向载荷. A18-11 精度规格. A18-12 ・ USP级系列的精度规格USP级系列的精度规格 . A18-16 径向间隙. A18-17 力矩刚性. A18-18 尺寸图、 尺寸表尺寸图、 尺寸表 RU型(内外环一体型). A18-20 RB型 （外圈分割型） . A18-22 RE型 （内环分割型） . A18-25 RB型/RE型-USP级 A18-28 RA型 （外圈分割型） . A18-29 RA-C型 （单一裂缝型） . A18-30 设计的要点设计的要点. A18-31 配合. A18-31 支承座及固定法兰的设计. A18-32 公称型号公称型号. A18-34 ・ 公称型号的构成例公称型号的构成例 A18-34 使用注意事项使用注意事项. A18-35 特长与类型特长与类型. B18-2 交叉滚柱轴环的特长. B18-2 ・ 结构与特长结构与特长 . B18-2 交叉滚柱轴环的类型. B18-5 ・ 种类与特长种类与特长 . B18-5 选择的要点选择的要点. B18-7 交叉滚柱轴环的选择. B18-7 额定寿命. B18-8 ・ 额定寿命的计算例额定寿命的计算例 B18-10 静态安全系数. B18-11 ・ 静态安全系数的计算例静态安全系数的计算例 B18-12 静态容许力矩. B18-13 ・ 静态容许力矩的计算例静态容许力矩的计算例 B18-13 静态容许轴向载荷. B18-13 ・ 静态容许轴向载荷的计算例静态容许轴向载荷的计算例 . B18-13 安装步骤安装步骤. B18-14 安装步骤. B18-14 公称型号公称型号. B18-15 ・ 公称型号的构成例公称型号的构成例 B18-15 使用注意事项使用注意事项. B18-16 A18-1 A18-2 特长与类型 特长与类型 交叉滚柱轴环 交叉滚柱轴环 交叉滚柱轴环的特长 交叉滚柱轴环的特长 内环 滚柱 间隔保持器 外圈 图1 交叉滚柱轴环RB型的结构 结构与特长 结构与特长 在交叉滚柱轴环中,因圆筒形滚柱在呈90的V形沟槽滚动面上通过间隔保持器被相互垂直地排列。
这种 设计使得单个轴承就可承受径向载荷、 轴向载荷及力矩负荷等所有方向的负荷 尽管内外环的尺寸被最小限度地小型化,但是交叉滚柱轴环仍具有高刚性,所以最适合于工业用机器人 的关节部或旋转部、 加工中心机的旋转工作台、 机械手旋转部、 精密旋转工作台、 医疗机器、 测量仪、 IC制 造装置等的用途 【高旋转精度】 【高旋转精度】 因在垂直排列的滚柱间装有间隔保持器,防止了滚柱的侧倒或滚柱的相互摩擦,所以能防止旋转扭矩的 增加 另外,与以往使用铁板保持器的类型相比,不会发生滚柱的一方接触现象或锁死现象 即使被施加 预压,也能获得稳定的旋转运动 并且,因内环或外圈是分割的构造,轴承间隙可调整 另外,即使被施加预压,也能获得高精度的旋转运 动 A18-3 交叉滚柱轴环 【操作容易】 【操作容易】 被分割的内环或外环,在装入滚柱和间隔保持器后,与交叉滚柱轴环固定在一起,以防止互相分离,故安 装交叉滚柱轴环时操作十分简单 【防止滚柱侧倒】 【防止滚柱侧倒】 通过间隔保持器使滚柱间的相互摩擦消失,还防止 了滚柱的侧倒,从而能获得稳定的旋转扭矩 间隔保持器滚柱 【大幅度地提高了刚性 （比传统型号提高3～4倍） 】 【大幅度地提高了刚性 （比传统型号提高3～4倍） 】 与使用双列薄形角接触球轴承不同,由于滚柱为交叉排列,因此只用1个交叉滚柱轴环就可承受各个方 向的负荷。
并且与传统型号相比,刚性被提高了3～4倍 力矩刚性图 力矩∶M 双列角接触球轴承 M （力矩） M （力矩） M （力矩） 角接触球轴承 交叉滚柱轴环 RA5008型RB5013型 梯度角∶rad ×10-4 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9.8 19.6 29.4 39.2 （N ・ m） RA5008 RB5013 15.876 7.938 φ 50.8 8 8 15 φ 50 φ 50 13 特长与类型特长与类型 交叉滚柱轴环的特长交叉滚柱轴环的特长 A18-4 【大负荷容量】 【大负荷容量】 （1） 与以往的铁板保持器相比,间隔保持器可增大滚柱的有效接触长度,从而大幅提高了负荷容量 同时,间隔保持器对每个滚柱的全长进行保持导向,但是在以往配有保持器的型号中滚柱的导向部 只有滚柱中央1点 这种一点接触不能有效地防止滚柱的倾斜 配有钢板保持器 （传统型）配有间隔保持器 滚柱接触长度 ℓ2 ℓ1 ℓ1 ℓ2 ℓ1＞ℓ2 （2） 在传统型号中,如下图所示,外圈侧和内环侧的负荷区域相对于滚柱长度的中央为不对称结构 因 而,随著负荷的增大,力矩也增大,引起端面接触。
此外,由于摩擦阻力增大,从而不能进行平稳的旋 转运动,磨损也将加快 端面接触 负荷区不对称 配有钢板保持器 （传统型） 负荷区对称 配有间隔保持器 A18-5 交叉滚柱轴环 交叉滚柱轴环的类型 交叉滚柱轴环的类型 种类与特长 种类与特长 RU型(内外环一体型) RU型(内外环一体型) 尺寸表⇒尺寸表⇒A18-2018-20 由于已进行了安装孔的加工,就不需要固定法兰 和支承座 另外,由于采用带座的一体化内外环 结构,安装对性能几乎没有影响,因此能够获得稳 定的旋转精度和扭矩 能用于外圈和内环旋转 RU型 RB型 （外圈分割型、 内环旋转用） RB型 （外圈分割型、 内环旋转用） 尺寸表⇒尺寸表⇒A18-2218-22 此型号为交叉滚柱轴环的基本型,带有被分割的 外圈,和与主体形成一体化的内环 它最适合用于 要求内环旋转精度的部位 例如,它可用于工具机的转位工作台的旋转部分 RB型 RE型 （内环分割型、 外圈旋转用） RE型 （内环分割型、 外圈旋转用） 尺寸表⇒尺寸表⇒A18-2518-25 主要的尺寸与RB型相同 它最适合用于要求外圈 旋转精度的部位。
RE型 特长与类型特长与类型 交叉滚柱轴环的类型交叉滚柱轴环的类型 A18-6 RB型和RE型-USP级系列 RB型和RE型-USP级系列 尺寸表⇒尺寸表⇒A18-2818-28 USP等级系列的旋转精度实现了超超精密级,超过 了世界最高的精度标准,如JIS等级2、 ISO等级2、 DIN P2和AFBMA ABCE9等 RA型 （外圈分割型、 内环旋转用） RA型 （外圈分割型、 内环旋转用） 尺寸表⇒尺寸表⇒A18-2918-29 此型号是将RB型内外环厚度减小到极限的紧凑 型 最适合于需要重量轻、 紧凑设计的部位,例如机器 人和机械手旋转部 RA型 RA-C型 （单一裂缝型） RA-C型 （单一裂缝型） 尺寸表⇒尺寸表⇒A18-3018-30 主要的尺寸与RA型相同 由于该型号为外圈一个 缺口结构,外圈也具有高刚性,因此也可用于外圈 旋转 RA-C型 A18-7 交叉滚柱轴环 选择的要点 选择的要点 交叉滚柱轴环 交叉滚柱轴环 交叉滚柱轴环的选择 交叉滚柱轴环的选择 下图表示选择交叉滚柱轴环的一般顺序 选择类型 旋转扭矩 润滑方法 精度 预测使用寿命 刚性 ●选择轴承的尺寸 ●间隙 ●安装部的刚性 ●精度等级 ●内环旋转⋯⋯RB型 ●外圈旋转⋯⋯RE型 ●安装空间⋯RA-C、RA型 确定使用条件 A18-8 额定寿命 额定寿命 【额定寿命】 【额定寿命】 交叉滚柱轴环的额定寿命可按下式计算。
L 106 10 3 fT•C fW•PC L ∶额定寿命 （一批相同的交叉滚柱轴环在相同条 件下分别运动时,其中的90%不因滚 动疲劳产生表面剥落所能到达的总 转数 ） C ∶基本动额定载荷 ※ (N) P C ∶动态等价径向载荷 (N) （参照 A18-9 ） f T ∶温度系数 (参照 图1 ) f W ∶负荷系数 (参照 表1 ) ※ 交叉滚柱轴环的基本动额定载荷(C)是指,使一批相同的交 叉滚柱轴环在相同条件下分别运行,其额定寿命(L)等于1 百万转时,方向和大小都不变的径向载荷 基本动额定载荷 (C)记载于尺寸表中 轴承部的温度 （℃） 温度系数 fT 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 100 150 200 250 图1 温度系数(f T ) 注） 通常工作温度在80℃以下,要超过80℃使用时,请向THK咨 询 表1 负荷系数(f W ) 使用条件 f W 无冲击平滑运动的情况 1～1.2 普通运行的情况 1.2～1.5 剧烈冲击的情况 1.5～3 【计算使用寿命时间】 【计算使用寿命时间】 旋转运动用 旋转运动用 Lh L nr 60 L h ∶工作寿命时间 (h) n r ∶每分钟转数 (min -1 ) 摇摆运动用 摇摆运动用 Lh 360 L 2 θ n 60 ° L h ∶使用寿命时间 (h) ∶摇摆角度 (度) (※参考右图) n o ∶每分钟往返次数 (min -1 ) θ ※ 揺摆角度∶ 较小时,轨道圈和滚子的接触面难以形成油膜, 可能发生微动磨损。
如要以这种条件使用时,请咨询THK A18-9 交叉滚柱轴环 【动态等价径向载荷P 【动态等价径向载荷P C C 】 】 交叉滚柱轴环的动态等价径向载荷可按下式计 算 Y•Fa Fr X PC 2M dp P C ∶动态等价径向载荷 (N) Fr ∶径向载荷 (N) Fa ∶轴向载荷 (N) M ∶力矩 (N · mm) X ∶动态径向系数 (参照 表2 ) Y ∶动态轴向系数 (参照 表2 ) dp ∶滚柱的节圆直径 (mm) 力矩 （M） 力矩 （M） 轴向载荷 （Fa） 径向载荷 （Fr） 图2 表2 动态径向系数与动态轴向系数 分类 X Y ≦ 1.5 Fr + 2M/dp Fa 1 0.45 ＞ 1.5 Fr + 2M/dp Fa 0.67 0.67 ● 当Fr＝0N、 M＝0N · mm时,请设X＝0.67、 Y＝0.67,来进行计 算 ● 考虑预压时的寿命计算,请向THK咨询 选择的要点选择的要点 额定寿命额定寿命 A18-10 静态安全系数 静态安全系数 基本静额定载荷C 0 是指具有方向和大小都一定的静态负荷,其应满足使处于承受最大负荷状态下的滚 柱和滚动面之间的接触区域中心计算接触应力为4000Mpa的条件。
如果接触应力大于此数值,将影响旋 转 ） 此数值在尺寸表中以C 0 表示 当以静态或动态方式施加负荷时,必须考虑如下所示的静态安全系 数 P0 C0 fS f S ∶静态安全系数 (参照 表3 ) C 0 ∶基本静额定载荷 (N) P 0 ∶静态等价径向载荷 (N) 表3 静态安全系数(f s ) 负荷条件 f S 的下限 普通负荷 1～2 冲击负荷 2～3 【静态等价径向载荷P 【静态等价径向载荷P 0 0 】 】 交叉滚柱轴环的静态等价径向载荷可按下式计算 Y0•Fa dp 2M Fr X0• P0 P 0 ∶静态等价径向载荷 (N) Fr ∶径向载荷 (N) Fa ∶轴向载荷 (N)。