滚珠花键选型完整指南:结构、参数、预压 P0/P1/P2

滚珠花键可在花键轴上做直线运动的同时传递旋转扭矩,是机器人关节、自动化搬运、半导体设备的核心部件。本文整理 MOSIONX 滚珠花键选型全流程,配合在线选型工具可一键校核。

一、选型 5 步

  1. 定扭矩:按启动、峰值与惯量负载算出最大扭矩 T(N·m 或 kgf·mm)。额定扭矩是选型核心参数(各系列以动额定 Ca / 静额定 Coa 表示)。
  2. 定行程与转速:按所需行程(mm)与转速(rpm)确定轴长与花键导程 I。
  3. 定结构与预压:选法兰式 / 圆筒式 / 滚子式,并选预压等级。滚珠花键预压采用 P0 / P1 / P2,与丝杆/导轨的 ZF/Z0/Z1/Z2/Z3 是两套不同体系。P0=无预压/间隙,P1=轻预压,P2=重预压。
  4. 校核环境:粉尘、冷却液、洁净室工况决定防尘与材质。
  5. 校核支撑:按轴径选固定端(BK)+ 支撑端(BF),核对轴承配合。

二、核心公式

额定扭矩寿命(转):

L = (Ca / P)^3 × 10^6 (转)

Ca:动额定;P:当量扭矩负载。换算为时间:Lh = L × 10^6 / (60 × n)。给定寿命目标(如 20000 小时)可反算所需 Ca。

扭矩—轴径关系:轴径 d 越大、珠卷数越多,动额定 Ca 与静额定 Coa 越高。下表 SLF/SLT 系列覆盖不同轴径。

刚性:刚性(kgf/µm)随预压增大而升高;预压花键刚性高但摩擦扭矩也大,需控制在导程与转速允许范围内。

三、结构与系列

SLF(法兰)/ SLT(圆筒)为 MOSIONX 滚珠花键两大结构族。

型录规格矩阵(B 章 · 按外径分档)

滚珠花键(B 章)按外筒结构分为 SLF 法兰型 与 SLT 圆筒型 花键轴,并配套 SOF / SOT 花键外筒(花键套);各系列按花键轴外径 d 分档,常备现货,支持按安装空间选型并一键下载 CAD / 3D 图纸。

系列类型可选外径 d (mm)CAD / 3D 图纸
SLF法兰型花键轴6 / 8 / 10 / 13 / 16 / 20 / 25 / 30 / 40 / 506   8   10   13   16   20   25   30   40   50
SLT圆筒型花键轴6 / 8 / 10 / 13 / 16 / 20 / 25 / 30 / 40 / 506   8   10   13   16   20   25   30   40   50
SOF法兰型花键外筒(花键套)8 / 10 / 12 / 15 / 20 / 258   10   12   15   20   25
SOT圆筒型花键外筒(花键套)8 / 10 / 12 / 15 / 20 / 258   10   12   15   20   25

预压等级 P0(无预压)/ P1(轻预压)/ P2(中预压)对应不同扭转刚性与滑动性需求,关联选型见 滚珠花键选型指南。完整型录与载荷参数以 MOSIONX 原厂样本为准。

型录参数(SLF / SLT 系列规格尺寸与额定负荷)

以下为 MOSIONX 滚珠花键 SLF(法兰型) / SLT(圆筒型) 原厂型录核心参数,尺寸单位均为 mm,负荷单位为 kgf / kgf·m。公称直径指花键轴外径 ØD(h7)。

1. 型号编制说明

现配型(原厂依客户订单裁切花键轴、装配花键外筒出货,组装精度可达精密级):

SLF 006 T2 N N S - 500 - P0 - B2 + N3 N3
位含义代号 / 说明
①花键外筒SLF:法兰型 / SLT:圆筒型
②公称轴径单位 mm(006=6 … 050=50)
③珠排数T2:二排 / T4:四排
④法兰型式N:全圆(无法兰则省略)
⑤花键轴型式S:实心 / H:空心
⑥花键轴长度单位 mm
⑦花键轴精度N:普通级 / P:精密级
⑧预压等级P0:无预压(单外筒时省略)/ P1:轻预压 / P2:中预压
⑨花键外筒数量例 B2:一轴两个花键外筒
⑩花键外筒表面处理S 标准 / B1 染黑 / N1 镀铬 / P 磷酸盐 / N3 镀化镍 / N4 冷电镀 / N5 镀黑铬
⑪花键轴表面处理同 ⑩

※ 当花键外筒与轴均无表面处理时,则省略标示。 单出型 花键轴 / 花键外筒可单独出货,装配精度达世界级水平、客户可自行备货组装,型号编制更简:SLF 006 T2 N + N3

2. 花键轴断面尺寸(标准实心 / 空心)

表 3.1.1 标准实心花键轴断面规格表(单位 mm)

公称直径681013162025304050
小直径 Ød5.257.278.9711.8214.7218.6323.4328.5337.347.05
外径 ØD h7681013162025304050
重量 (kg/m)0.220.390.601.031.562.443.805.499.6915.19
钢珠 Ø1.51.52.3812.7782.7783.1753.53.56.357.144
容许外径公差 μm0 / -150 / -150 / -180 / -180 / -180 / -210 / -210 / -250 / -250 / -30

表 3.1.2 标准空心花键轴断面规格表(单位 mm)

公称直径681013162025304050
小直径 Ød234781015162026
外径 ØD h7681013162025304050
重量 (kg/m)0.1770.330.5060.8721.251.822.923.936.7511.4
钢珠 Ø1.51.52.3812.7782.7783.1753.53.56.357.144
容许外径公差 μm0 / -150 / -150 / -180 / -180 / -180 / -210 / -210 / -250 / -250 / -30

3. SLF 系列规格尺寸表

公称型号轴径 d (h7)滚珠列DLABF油孔 QWXYZ
SLF0066214253067.51223.46.53.5
SLF0088216273287.51.5243.46.54.5
SLF010102213342910.51.5324.584
SLF0131322436449111.5334.584.5
SLF01616231505110182404.586
SLF02020235565810182455.59.55.4
SLF0252544271651326.53525.59.58
SLF03030447807513303606.6118
SLF04040464100100183648291412
SLF050504801251242046.541021117.512

4. SLT 系列规格尺寸表

公称型号轴径 d (h7)滚珠列DLSL1油孔 Qb (H8)t (+0.05/0)
SLT00662142516.710.512.51.2
SLT00882162715.710.51.52.51.2
SLT010102213320131.531.5
SLT013132243623151.531.5
SLT01616231503417.523.52
SLT020202355639.729242.5
SLT025254427150.336342.5
SLT03030447806042342.5
SLT040404641007052463.5
SLT050504801259158484

5. SLF 系列额定负荷 / 扭矩

公称型号C
kgf
C0
kgf
CT
kgf·m
C0T
kgf·m
MA1
kgf·m
MA2
kgf·m
花键外筒
g
花键轴
kg/m
SLF0061372250.460.760.393.4836.70.22
SLF0081372250.600.990.393.82470.39
SLF0102853971.622.250.958.531000.60
SLF0133965402.893.941.5012.461171.03
SLF0165458494.777.433.7126.092261.56
SLF02072411097.9012.095.5338.003032.44
SLF0251003159321.9943.0110.3568.594583.80
SLF0301160198030.2662.9315.6893.276335.49
SLF04029724033105.37176.0536.59246.3414309.69
SLF05040865615179.89304.3551.58428.72275615.19

6. SLT 系列额定负荷 / 扭矩

公称型号C
kgf
C0
kgf
CT
kgf·m
C0T
kgf·m
MA1
kgf·m
MA2
kgf·m
花键外筒
g
花键轴
kg/m
SLT0061372250.460.760.393.48140.22
SLT0081372250.600.990.393.82160.39
SLT0102853971.622.250.958.53370.60
SLT0133965402.893.941.5012.46521.03
SLT0165458494.777.433.7126.091301.56
SLT02072411097.9012.095.5338.001882.44
SLT0251003159321.9943.0110.3568.592853.80
SLT0301160196030.2662.9315.6893.273955.49
SLT04029724033105.37176.0536.59264.348439.69
SLT05040865615179.89304.3551.58428.72175815.19

注:C / C0 为动 / 静额定负荷;CT / C0T 为动 / 静额定扭矩;MA1 / MA2 为容许静力矩。SLF / SLT 同外径下动额定一致,差异主要来自外筒结构与重量。选型时结合选型指南的寿命公式 L=(Ca/P)³×10⁶(转)。完整资料以 MOSIONX 原厂样本为准,实一自动化常备现货,支持按轴长与表面处理定制。

四、预压等级 P0 / P1 / P2

切勿与丝杆/导轨预压(ZF/Z0/Z1/Z2/Z3)混淆——两者体系不同,把丝杆等级套到花键上是常见规格错误。

五、在线选型工具

411 个原厂型号,支持按轴径/结构/预压检索、寿命计算与反向选型。

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