NSK超长行程精密滚珠丝杠技术手册

为您详细整理 W2521FA-1P-C5Z20 高速精密滚珠丝杠的参数规格、技术特点及产品应用。

| 编码  | 属性 | 数据   | 内容 |
|------|------|--------|------|
| A    | 联   | 133    | 许   |
| B    | 系   | 2798   | 经   |
| C    | 我   | 2959   | 理   |

该型号同属于 NSK 采用管循环式的 FA 系列（标准轴端完成品）。不仅具备 25 mm 较粗轴径与 20 mm 大导程，更是该规格中挑战物理极限的 2,000 mm（2 米）超大跨距长行程预紧型产品，其丝杠总全长超过了 2.3 米（2,313 mm）。
一、 参数规格
1. 基础尺寸与行程参数
丝杠轴外径 × 导程：外径 25 mm，导程 20 mm（右旋）。
行程指标：公称行程高达 2,000 mm，最大实际可移动行程（全长减去螺母长度）为 2,040 mm。
丝杠轴各部长度：螺纹部全长 (Lt​) 2,150 mm，有效支撑长度 (La​) 2,180 mm，丝杠总全长 (Lo​) 2,313 mm。
总重量：9.1 kg。
2. 内部结构与负载能力
循环与预紧方式：采用管循环式，预紧方式为 P 预紧。
物理尺寸：内部滚珠直径 4.762 mm，滚珠节圆直径 26.25 mm，丝杠轴实心底径 21.3 mm。
有效承载圈数：2.5 × 1 圈（内部无间隔滚珠配置）。
基本额定负载（预紧品规格）：额定动负载 (Ca​) 为 11,700 N，额定静负载 (C0a​) 为 16,300 N。
3. 精度等级与预紧控制
精度等级 / 间隙符号：C5 级 / Z（预紧品，轴向间隙严格控制为 0）。
导程精度指标：目标值 T = 0，因行程长达 2 米，误差容限 ep​ 放宽至 0.077 mm，变动 υu​ 为 0.046 mm。
轴心跳动容限：0.160 mm（因总长超 2.3 米，跳动容限依据长径比作出了相应放宽）。
预紧负载与摩擦力矩：预紧负载设定为 343 N，动摩擦力矩基准值介于 3.9 ～ 24.5 N·cm 之间。
4. 运转性能与外围配置
极限转速：在全长达 2.31 米的极端条件下，受细长轴物理临界转速（防共振）的严苛限制，采用“固定-支撑”安装方式时的极限安全转速降额标定为 720 min−1（rpm）；若采用“固定-固定”高刚性安装，则可达到 1,000 min−1（rpm）。
润滑剂配置：出厂预先封入 NSK 润滑脂 LR3，螺母内部空间容积为 12 cm3，推荐的润滑脂补充标准量为 6 cm3。
推荐支撑单元：驱动侧建议搭配 20 规格的 WBK20-01（方形）或 WBK20-11（圆形）支撑单元，反驱动（支撑）侧建议使用 WBK20S-01（方形）或对应固定端单元。
二、 技术特点
挑战极限的 2 米级超长跨距平移：提供高达 2,000 mm 的超长工作行程，结合 11,700 N 的强劲推力承载，专为中大型设备的极限大跨距直线定位与平移设计。
大导程弥补转速受限瓶颈：由于丝杠全长超过 2.3 米，极易发生弯曲共振，因此防共振临界转速被严格限制（固定-支撑模式仅限 720 rpm）。但得益于 20 mm 大导程的倍增效应，即使在该低转速下，依然能保持约 240 mm/s 的直线进给速度（固定-固定模式下可达 333 mm/s），兼顾了超大跨距的运行节拍与安全性。
高刚性与超长轴绝对零背隙：采用管循环结构并施加 343 N 的 P 预紧（过盈滚珠预紧），彻底消除了长达 2 米长轴在机械换向时的正反向物理间隙（Z 间隙为 0）。在超长距离重载往复运动下依旧能保障卓越的系统刚性与 C5 级重复定位精度。
彻底免除 2.3 米极限细长轴的加工灾难：作为 FA 标准轴端完成品系列，总长 2,313 mm 的超长丝杠两端轴颈与螺母已按标准完全统一精加工完毕。彻底避免了设备厂商自行对超长细长粗轴进行二次车削与热处理所面临的极端弯曲变形及极高报废风险，买来即装，切实保障超大设备的装配良率。
三、 产品应用
凭借 25 mm 强推力轴径、20 mm 大导程、极限级的 2,000 mm 超大跨距长行程 以及保持 高刚性与绝对无背隙 的综合优势，W2521FA-1P-C5Z20 专门针对需要较高推力、极限超大跨距平移，且严格要求 C5 级绝对零背隙的超大型自动化设备。其常见应用场景涵盖：
超大型精密大跨距 XY 滑台及大型多轴龙门式直线移动模组（2 米级移动主轴）
半导体及液晶面板制造相关超大型设备（如超大面积基板的 2 米级超长距平移输送机构、超宽幅精密检查及组装台主传动）
重型超大跨距自动化搬运设备、超大型注塑机重型取出机械手及电子元器件大型插件机的极限长行程 X 轴/Y 轴主传动
要求推力与有效移动速度并重的大型数控机床及激光加工平台（如 2 米级长行程大型宽幅激光切割机、大型龙门雕铣机伺服进给轴）
现代大型宽幅包装机械、全自动印刷机械、现代造纸机械及重型木工加工中心的长距进给定位机构

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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