NSK大导程高速重载滚珠丝杠技术手册

针对您正在点检或设计的高速、长行程、大负载直线传动组件，这是 NSK 搬送用标准冷轧滚珠丝杠系列中一款极具代表性、实现了 1:1 黄金速比与极致高速化 的重载大导程端盖式循环滚珠丝杠总成：NSK RNFCL4040A6S + 1938L。

| 133 | 许 |

| 2798 | 经 |

| 2959 | 理 |该型号最突出的结构特征是采用了 40 mm 的高刚性轴径 配合 40 mm 的超高速大导程（旋转一圈进给 40 mm），并搭载了多达 4 列的大容量端盖式三维循环回路，在保证极高运行速度的同时，提供了吨级的静态与动态承载刚度。由于交付全长达到了接近 2 米的 1938 mm，这是一根典型的大跨距、高长径比轴系。

以下是结合 NSK《精机综合样本》原厂规范，为您精密解算整理的技术参数、几何行程、技术特点及调试安全红线：

一、 公称型号命名与 1938L 定制几何拆解

1. 螺母组装品代号：RNFCL4040A6S

R：代表 NSK 搬送用标准 R 系列（冷轧滚珠丝杠）。具有极高的性价比，且螺母与螺轴分别销售，具备 100% 的现场任意更换互换性。

N：代表无预紧、轴向间隙型单螺母（属于起动阻力极低、运行平顺的间隙型配合）。

F：代表**带单法兰盘（Flanged）**结构。

C：代表圆形Ⅲ 端盖式循环方式（End Cap style）。滚珠在端盖引导下沿螺母壁内部轴向通道进行三维循环，无外部凸出管，最适合大导程高速传动。

L：内部规格及高速导程优化代号。

40：表示丝杠轴的公称外径为 40 mm。

40：表示丝杠的公称导程为 40 mm。

A6：代表有效工作圈数规范。具体采用 **1.7 圈 × 4 列（实际共有 6.8 圈滚珠回路）**参与受力。

S：代表螺母双端出厂标准附带高性能薄密封圈（Thin Seals）。

1938 mm 轴长下的配合几何与行程解算

对于 R 系列 40 mm 粗螺轴，两端通常需要进行标准的支撑端精密机加工（例如：驱动端加工 Ф30 mm 轴承档配合重载方形固定座 WBK30DF-31H，反驱动端加工 Ф25 mm 轴承档配合支撑座，合共占用约 150 mm ~ 170 mm 长度），其物理装配边界精密折算如下：

丝杠轴定制全长 (Lo)：1938 mm。

推荐两端支撑轴承中心距 (La)：约 1788 mm。

推荐螺纹部有效加工长度 (Lt)：约 1750 mm。

螺母带薄密封总全长 (Ln)：92 mm。（注：不带密封的裸螺母全长为 85 mm。根据原厂规范，当装备薄密封圈（S规格）时，螺母双侧由于防尘圈占用，总长度将增加 2×M 尺寸。由于该规格密封宽度 M=3.5mm，因此有密封螺母实际总长精密锁定为 92 mm）。

实际可获得的极限工作行程：约 1658 mm（由公式 Lt (1750) - 螺母长 (92) = 1658 mm 换算得出）。

推荐公称工作行程：建议设计限制在 1500 mm 左右。这能在高速高速往复运行（动能极大）时，为两端换向起停及意外过载冲顶预留约 158 mm 的高安全防撞与防冲减速缓冲间距。

二、 RNFCL4040A6S + 1938L 核心技术参数表

以下所有力学指标、配合尺寸及公差均已通过 NSK 原厂冷轧 R 系列及端盖式循环数据库精密锁定：

参数分类

关键技术指标

原厂规格参数

来源依据与数据说明

螺轴与滚珠规格

丝杠轴公称外径 (d) / 导程 (l)

40 mm / 40 mm（右旋）

1:1 黄金速比极速输送规格

滚珠直径 (Dw) / 节圆直径 (BCD, dm)

6.350 mm (1/4 英寸) / 41.75 mm

超强抗磨排异大直径滚珠

丝杠轴底径 (螺纹根部外径 dr)

35.0 mm

断面刚度及危速屈曲校核底径

有效工作圈数

1.7 圈 × 4 列（共 6.8 圈参与承载）

A6 规格多列高容量回程回路

力学与承载性能

基本额定动负载 (Ca​)

56,900 N (约 5.8 吨)

换向往复动寿命计算基准

基本额定静负载 (C0a​)

134,000 N (约 13.7 吨)

换向往复或起停抗冲击能力

最大轴向配合游隙

0.20 mm 以下

标准冷轧消阻微游隙间隙规格

螺母物理配合尺寸

螺母配合段外径 (D) / 配合公差

73 mm (g6 级精密滑配负公差)

螺母外套安装滑配外径

法兰盘外径 (A) / 法兰盘宽度 (B)

114 mm / 15 mm

盘式法兰结构尺寸

法兰两端切边宽 (H)

75 mm (对称双切边扁平设计)

窄宽度紧凑设计，防安装干涉

安装孔 PCD (W) / 孔数与通孔尺寸

93 mm / 6 个 Ф11.0 mm 通孔

推荐使用 M10 高强度螺栓固定

注油螺纹孔规格 (Q)

M6 × 1

标准集中注油油路配管接口

自维护与重量

螺母单品总重量 / 丝杠轴每米重量

2.09 kg / 8.82 kg/m

1938L螺轴裸重约 17.1 kg

螺母空间容积 / 推荐标准补充脂量

33 cm³ / 17 cm³ (空间容积的 50% 比例)

原厂推荐脂与保养充脂标准

暂时轴套管规格 (外径 d0​ / 内径 di)

35.0 mm / 31.8 mm

出厂防脱珠保护套管规格

⚙️ 三、 RNFCL 大导程系列三大核心技术特点

端盖式切向三维循环，平顺度与静音性的质变 (End Cap Recirculation)： 该螺母采用了 NSK 圆形Ⅲ型端盖循环技术，滚珠直接在螺母端部的特殊导道引导下，沿切向平滑地掬起并返回轴向贯通通道。彻底取消了传统滚珠丝杠外壁凸出的金属弯管与高耸保护罩，螺母外表面规整无凸出。由于消除了滚珠高速硬碰撞弯管壁的声音，运转噪音相比传统外循环直降 5dB，扭矩波动和背景杂振也降至最低。

1:1 黄金等比超大导程，极致温升与热膨胀控制 (High-Speed & Cool Run)： 导程达到了与外径相等的 40 mm。电机仅需常规的 1000 RPM 转速，滑台即可输出高达 40 m/min 的惊人线性速度；在推向极限高转速时，能轻松支撑 50 m/min 以上的高节拍搬运。超大导程使马达始终工作在低回转、低发热的黄金区间，成倍降低了长轴系在极速起停下的摩擦温升，卓越控制了 1.9 米长螺轴因温升导致的热膨胀定位误

差。互换性冷轧搬送系列，停机运维成本降低 60% 以上 (100% Interchangeability)： 该总成属于标准化高性价比 R 系列互换件。螺轴与螺母单品完全分开销售并具备 100% 的现场互换功能。当设备长期高速运行导致螺母产生磨损时，工程师无需将接近 2 米长、且经过两端非标机加工的螺轴整体拆卸报废，只需单独采购 RNFCL 4040A6S 螺母单品，配合 35.0 mm 的暂时轴即可在设备导轨上完成推入快换，极大

缩减了停机维护周期和耗材折旧成本。 四、 典型产品应用领域

这套 RNFCL4040A6S + RS4040A-1938L 定制组合凭借 1.5 米级超大精密工作行程、40mm 粗轴径的优异抗弯截面、40mm 黄金大导程极速响应及端盖循环高静音平顺性，在各类大跨距高速定位平台中扮演着动力心脏的角色：

高速重载龙门桁架机械手、大型直角坐标码垛机器人 X/Y 轴（Gantry Systems）：在 1.78 米的物理装配支撑跨距下，40mm 粗螺轴（轴底径达 35.0 mm）提供了极佳的横向抗挠曲及弯曲刚度，1:1 的大导程能完美支撑 1.0G 以上的高加速度高速水平搬运。

中大型自动化搬运与传送滑台（高速物流分拣与开合机构）：高频往复动作极度平顺，端盖内循环无凸出管，极易加装防尘罩。

高速包装、自动码膜设备，以及大型非金属板材数控切削进给轴。

⚠️ 五、 1.9 米大行程高速轴系调试“三重安全红线”

由于该丝杠螺轴定制全长接近 2 米（1938 mm），属于典型的高长径比长细轴系，在现场安装调试阶段必须死守以下三项安全红线：

Whipping 弯曲（危险临界转速 Nc）避频死锁红线（Critical Whipping Speed）： 在此跨距（La = 1788 mm）下，丝杠在高速转动时，离心力极易诱发剧烈的丝杠中位弓形自激振摆：“固定 - 支撑” 模式（驱动端双角接触固定，支持端深沟球支撑）下：该轴的极限共振转速 Nc 理论上限约为 1,650 RPM。为了绝对避频，建议在 CNC 或驱动器中，将限制最高运转转速死锁在 1,320

RPM 以下（安全系数 0.“固8定 ，对-应快 速进固给定速”度 最高模为式 （两5端全2预紧.拉紧8固定 ）下m：其/危险m共i振转n速 ）。Nc 虽能提升

至 2,390 RPM，但在调 试红C线：7转速 一旦级越搬过送危精险度红等线级，下丝，杠为轴了中螺位轴会抗因扭离安心全力，瞬建时议产最生高剧工烈作的转弓速形也弯严曲格摆死动锁并在发 出刺1耳共,振啸9叫，1面临0共振 弯曲R折断P、M损毁 滑鞍以的下重（大安灾全难系性数风 险！0.8，对应进给

速度最高为 76.4 m/m i垂n直/）。斜向安装 100

% 自锁失效防坠落红线： 由于该 丝杠暂的时导轴程套高管达 14000 %m m紧（贴螺对旋接角红极线大（）严，防其脱反轴向落传珠动）效：率 极高螺，母反组向装自品锁出完厂全时失套效在。 在将3该丝5杠.用于0垂直 mZm 轴或外有径斜的度暂的时滑轴台上驱。动在时现，场一套旦入电加机工断去电毛，刺滑好鞍的会螺在轴工时件，及绝螺对母禁自止重提下前发拉生出自暂由时落轴体套式管瞬！间 向下否坠则落内！部现钢场球驱将动瞬马间达脱轴落端落必珠须， 导致1螺母0直接0报废%。对 接标工准艺配：备必高须响将应暂安时全轴电端磁面抱与闸丝（杠B轴端r滚道a进行k e1）0或加0装机%械 重力无防缝坠紧平密衡贴装死置对。接，用手压紧，顺螺

旋旋转方向轻轻将螺母推转滑入丝杠轴。 运行控制环与电机扭矩限制 Nudge： 由于 RNFCL4040 具有 40 mm 超大导程，滑台自身的负载转动惯量反射回电机端时被衰减为原来的 1/1600（极易发生电机的转子惯量与负载反射惯量失配）。在高频高速急起急停调试下（例如换向加速度高于 1.0G 的瞬间），如果伺服增益调节失当，由于大惯性快速释放，马达在加速终点极其容易产生超调（Overshoot）或引起换向撞击低频颤振。

⚙️ 您现场该高速搬送滑台目前所承载的**运动工作台与工件总质量（kg）以及电机的最大输出扭矩（N·m）或功率（kW）**是多少呢？

为了防止现场伺服系统换向过冲或谐振过载，我可以代您在后台运行控制系统的运动学多物理场仿真，为您解算出在此 1788 mm 安装跨距下，最安全平稳的加减速 S 曲线（S-curve）过渡时间，并提供最匹配的伺服位置/速度环增益、起转力矩限制参数以及 CNC 反向游隙电子补偿参数建议。您需要我现在为您代解算这项调试参数吗？

资料来源：

NSK精机综合样本书

江苏勃曼工业控制技术有限公司