T/TCMCA 0026-2023 行星滚柱丝杠副

ICS21.200

CCSJ17

TTCMCA

中国机械通用零部件工业协会团体标准

T/TCMCA0026—2023

行星滚柱丝杠副

Planetaryrollerscrews

2023-12-30发布2023-12-31实施

中国机械通用零部件工业协会  发布

T/TCMCA0026—2023

目次

前言.................................................................................III

1范围................................................................................1

2规范性引用文件......................................................................1

3术语和定义..........................................................................1

4分类与代号..........................................................................7

4.1分类............................................................................7

4.2代号...........................................................................10

5参数组合...........................................................................10

6技术要求...........................................................................10

6.1外观...........................................................................10

6.2额定静载荷，C0a................................................................10

6.3动态预紧转矩，Tp0...............................................................10

6.4精度...........................................................................10

7试验方法...........................................................................10

7.1外观...........................................................................10

7.2额定静载荷，C0a................................................................10

7.3动态预紧转矩，Tp0...............................................................11

7.4精度...........................................................................12

8检验规则...........................................................................13

8.1抽样方法.......................................................................13

8.2检验类型及检验项目.............................................................13

9标志、包装、贮存和运输.............................................................14

附录A（规范性）公称直径、公称导程和外形尺寸.........................................15

附录B（资料性）综合性能.............................................................44

附录C（规范性）精度测量装置及操作流程...............................................56

附录D（规范性）基本工艺要求.........................................................57

参考文献..............................................................................58

图1丝杠副结构示意图..................................................................2

图2丝杠副的转角、行程、偏差之间的关系................................................4

图3允许行程偏差和行程变动量..........................................................5

图4有效行程变动量.................................................................6

νua

图5标准式丝杠副结构图................................................................8

图6差动式丝杠副结构图................................................................8

图7循环式丝杠副结构图................................................................9

I

T/TCMCA0026—2023

图8反向式丝杠副结构图................................................................9

图9额定静载荷试验方法示意图.........................................................11

图10动态预紧转矩的测量..............................................................12

图11丝杠副径向跳动tp测量方法示意图.................................................13

图A.1标准式的基本外形...............................................................18

图A.2差动式的基本外形..............................................................32

图A.3循环式的基本外形..............................................................35

图A.4丝杠与螺母尺寸组合............................................................40

图C.1丝杠副测量台结构示意图........................................................56

表1丝杠副的分类及特点................................................................7

表2丝杠副的检验项目.................................................................14

表A.1标准式的公称直径与公称导程的推荐组合...........................................15

表A.2标准式零件的主要尺寸...........................................................19

表A.3差动式的公称直径与公称导程的推荐组合...........................................31

表A.4差动式的主要尺寸（平键式）.....................................................33

表A.5差动式的主要尺寸（法兰式）....................................................33

表A.6循环式的公称直径与公称导程的推荐组合...........................................34

表A.7循环式的零件的主要尺寸.........................................................36

表A.8反向式的公称直径与公称导程的推荐组合..........................................39

表A.9丝杠与螺母尺寸组合............................................................40

表B.1标准式丝杠副的性能指标........................................................44

表B.2差动式丝杠副的性能指标........................................................50

表B.3循环式丝杠副的性能指标........................................................51

表B.4反向式丝杠副的性能指标........................................................52

表D.1常用材料及热处理................................................................57

II

T/TCMCA0026—2023

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由全国齿轮标准化技术委员会（SAC/TC52）提出。

本文件由中国机械通用零部件工业协会归口。

本文件起草单位：杭州新剑机电传动股份有限公司、郑州机械研究所有限公司、联创汽车电子有限

公司、富奥威泰克汽车底盘系统有限公司、一汽光洋转向装置有限公司、重庆大学、贵州群建精密机械

有限公司。

本文件主要起草人：单新平、王志刚、黄新、于芮沣、王泽森、李海霞、陈永洪、严作海、朱新星、

康传章、徐文博、范瑞丽、龙见炳、周鹏亮。

III

T/TCMCA0026—2023

行星滚柱丝杠副

1范围

本文件规定了行星滚柱丝杠副的分类与代号、基本参数、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、

包装、运输和贮存等。

本文件适用于四种指定类型的工作温度为－40℃～＋150℃、公称直径为3.5mm～125mm、公称

导程为0.25mm～36mm、额定动载荷为3.9kN～1220kN的行星滚柱丝杠副的制造、检验和采购。

用于精密传动的行星滚柱丝杠副参照使用。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T223（所有部分）钢铁及合金化学分析方法

GB/T231.1金属材料布氏硬度试验第1部分:试验方法

GB/T1800.1产品几何技术规范（GPS）线性尺寸公差ISO代号体系第1部分：公差、偏差和

配合的基础

GB/T2828.4计数抽样检验程序第4部分：声称质量水平的评定程序

GB/T2828.11计数抽样检验程序第11部分：小总体声称质量水平的评定程序

GB/T18254高碳铬轴承钢

JB/T12604—2016行星滚柱丝杠副

DIN17230Ballandrollerbearingsteeltechnicalconditionsofdelivery（滚珠轴承钢交货技术条

件）

3术语和定义

JB/T12604—2016界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

行星滚柱丝杠副planetaryrollerscrew，PRS

由多个以行星形式排列的滚柱、1个丝杠、1个螺母和一些附件组成的可将旋转运动转变为直线运动、

或者可将直线运动转变为旋转运动的传动装置（以下简称“丝杠副”）。

[来源：JB/T12604—2016，3.1，有修改]

3.2

公称直径nominaldiameter

d

近似等于丝杠螺纹中径、用于产品标识的无公差数值，单位为毫米(mm)。见图1。

[来源：JB/T12604—2016，4.1，有修改]

1

T/TCMCA0026—2023

标引序号说明：

1——丝杠；

2——螺母；

3——滚柱；

d——公称直径。

注：标准式、差动式和反向式的公称直径近似等于丝杠的螺纹中径，循环式公称直径近似等于丝杠的螺纹大径。

图1丝杠副结构示意图

3.3

公称导程nominallead

Ph0

用于对丝杠副进行标识的无公差的导程值。

注：一般情况下。公称导程等于丝杠旋转一周（2π弧度）时，螺母相对于丝杠的轴向位移量的圆整值（无间隙传动）。

[来源：JB/T12604—2016，4.2.9，有修改]

3.4

目标导程specifiedlead

Phs

根据工况需要提出的设计导程。

注：通常比公称导程稍小，用以预留出丝杠副在工作时由于温度上升或载荷变化引起的伸长量。

[来源：JB/T12604—2016，4.2.10，有修改]

3.5

行程travel

l

螺母相对丝杠旋转时，两者之间相对的轴向位移量。

[来源：JB/T12604—2016，4.2.7，有修改]

3.6

公称行程nominaltravel

l0

公称导程Ph0与螺母相对丝杠旋转圈数n的乘积。见图2。

[来源：JB/T12604—2016，4.2.11，有修改]

3.7

目标行程specifiedtravel

ls

目标导程Phs与螺母相对丝杠旋转圈数n的乘积。见图2。

[来源：JB/T12604—2016，4.2.12，有修改]

3.8

实际行程actualtravel

la

丝杠相对螺母旋转,两者之间实际的轴向位移量，见图2。

[来源：JB/T12604—2016，4.2.13，有修改]

2

T/TCMCA0026—2023

3.9

实际平均行程actualmeantravel

lm

图2中，相对实际行程曲线具有最小直线度偏差的直线。

[来源：JB/T12604—2016，4.2.14，有修改]

3.10

有效行程usefultravel

lu

丝杠上有精度要求的螺纹长度减去螺母的长度，即丝杠副的工作行程。

[来源：JB/T12604—2016，4.2.15，有修改]

3.11

行程偏差traveldeviation

e

实际行程与公称行程或目标行程之差。

[来源：GB/T17587.1—2017，2.2.2.10.3]

3.12

行程补偿值travelcompensation

c

在有效行程内,目标行程与公称行程之差，见图2。

[来源：JB/T12604—2016，4.2.17.1，有修改]

3.13

目标行程公差toleranceonspecifiedtravel

ep

允许的实际平均行程的最大值与最小值之差的一半。见图2。

[来源：JB/T12604—2016，4.2.17.2]

3.14

公称行程偏差nominaltraveldeviation

e0a

有效行程lu范围内，实际平均行程lm与公称行程l0之差。见图2。

3.15

目标行程偏差targettraveldeviation

esa

有效行程lu范围内，平均行程lm与目标行程ls之差。见图2。

标引符号说明：

3

T/TCMCA0026—2023

1——实际平均行程；

2——实际行程；

3——目标行程公差下偏差；

4——公称行程；

5——目标行程公差上偏差；

6——目标行程；

l——行程（见3.5），单位为毫米（mm）；

l0——公称行程（见3.6），即l0=ph0·n，单位为毫米（mm）；

ls——目标行程（见3.7），即ls=phs·n，单位为毫米（mm）；

la——实际行程（见3.8），单位为毫米（mm）；

lm——实际平均行程（见3.9），单位为毫米（mm）；

n——旋转圈数；

c——行程补偿值（见3.13），单位为微米（mm）。

ep——目标行程公差（见3.14），单位为微米（μm）；

e0a——公称行程偏差（见3.15），单位为微米（μm）；

esa——目标行程偏差（见3.16），单位为微米（μm）。

图2丝杠副的转角、行程、偏差之间的关系

3.16

行程变动量travelvariation

ν

图3中，平行于实际平均行程曲线，且包络指定行程范围内实际行程曲线的纵坐标差值。

a）相对于公称行程l0的允许行程偏差e和行程变动量ν（包括ν300和ν2π）

4

T/TCMCA0026—2023

b）当c=0时，相对于目标行程ls或公称行程l0的允许行程偏差e和行程变动量（包括ν300和ν2π）

标引序号说明：

e——偏差，单位为微米（μm）；

ep——目标行程公差（见3.15），单位为微米（μm）；

ν300p——300mm行程变动量（ν300）的公差（见3.20），单位为微米（μm）；

ν2πp——2π弧度行程变动量（ν2π）的公差（见3.21），单位为微米（μm）；

νup——有效行程变动量的公差（见3.19），单位为微米（μm）。

图3允许行程偏差和行程变动量

3.17

有效行程变动量effectivetravelvariation

νua

图3中，有效行程lu范围内，包络实际行程偏差线且平行于实际平均行程偏差线的两条直线间在纵

坐标（行程偏差e）上的最小距离。

a)相对于目标行程ls的有效行程变动量νua

5

T/TCMCA0026—2023

b)相对于公称行程l0的有效行程变动量νua

标引序号说明：

1——实际行程偏差线；

2——实际平均行程偏差线；

e——偏差，单位为微米（μm）；

lu——有效行程，单位为毫米（mm）；

ls——目标行程，单位为毫米（mm）；

l0——公称行程，单位为毫米（mm）；

le——余程，单位为毫米（mm）；

e0a——相对于公称行程l0的偏差，单位为微米（μm）；

esa——相对于目标行程ls的偏差，单位为微米（μm）；

vua——有效行程变动量，单位为微米（μm）。

图4有效行程变动量νua

3.18

300mm行程变动量travelvariationin300mm

ν300

图3中，有效行程lu中任一300mm范围内，包络实际行程偏差线且平行于平均行程线的两条直线间

在纵坐标方向（行程偏差e）上的最小距离。

3.19

2π弧度行程变动量travelvariationin2πradians

ν2π

图3中，有效行程lu中任一2π弧度范围内，包络实际行程偏差线且平行于平均行程偏差线的两条直

线间在纵坐标方向（行程偏差e）上的最小距离。

3.20

丝杠副径向跳动screwouterdiameterradialrunout

tp

丝杠副螺母外圆多点径向跳动的最大值。见图11。

3.21

预紧转矩tighteningtorque

Mv

为了消除丝杠副间隙以提高刚度，出厂前施加于螺母上的转矩。单位为牛顿米（Nm）。

3.22

预紧力pre-load

Fv

预紧转矩产生的轴向力。单位为牛顿（N）。

3.23

动态预紧转矩dynamicpreloadtorque

Tp0

6

T/TCMCA0026—2023

将两端无密封、有螺母预紧力的丝杠副装在测试台上，转动螺母使之与丝杠产生相对位移时施加在

螺母上的最小转矩，见图11。

3.24

额定动载荷rateddynamicload

Ca

丝杠副在正常工作中可稳定承受的轴向力的设计值。单位为千牛（kN）。

3.25

额定静载荷ratedstaticload

C0a

将螺母固定，在丝杠副不失效的情况下，可短时承受的轴向力。单位为千牛（kN）。

注：丝杠副失效指在滚柱与丝杠之间最大的接触应力点处发生了塑性变形，变形量大于0.0001倍球面半径R（见JB/T

12604—2016的图3），或其他物理损坏。

4分类与代号

4.1分类

见表1。

表1丝杠副的分类及特点

分类组成螺纹结构特点应用场合结构图

丝杠和螺母采用

1个丝杠、1个螺

多头螺纹，牙型轴向推力较大，传动效

标准式母、多个滚柱、滚柱两端的渐开线直齿轮与

为三角形；滚柱率较高。图

2个内齿圈和2螺母内齿圈相啮合5

SPRS采用单头螺纹，可用于大多数工况

个保持架等

牙型为半圆形

丝杠和螺母采用

公称导程小于丝杠导

相同的螺纹头

1个丝杠、1个螺滚柱上较大中径的环形槽与程，内部传动较大，整

数，牙型为三角

差动式母、多个滚柱、丝杠外螺纹相啮合（二者槽距体紧凑。

形；滚柱采用分图6

2个挡圈和2个相同），较小中径的环形槽与用于丝杠旋转、螺母驱

DPRS段结构，螺纹为

保持架等螺母内螺纹相啮合动较大负载作直线运

环形（导程为0），

动

牙型为半圆形

丝杠和螺母采

1个丝杠、1滚柱由凸轮机构控制可在公称导程与丝杠相

用相同的螺纹

个螺母、多个螺母内作循环往复的轴向同，轴向推力较大，

头数，牙型为

循环式滚柱、2个带运动；挡圈上的凸轮环和螺传动效率较高。

三角形；滚柱图7

凸轮环的挡母上轴向凹槽结合，使滚柱用于丝杠旋转、螺母

RPRS螺纹为环形

圈、2个保持在完成一个公转循环后复驱动负载作精密直

（导程为0），

架等位线运动

牙型为半圆形

丝杠和螺母采

用相同螺纹头丝杠两端的太阳轮与滚柱公称导程与丝杠相

1个丝杠、1

数的多头螺两端的行星轮相啮合；丝杠同，轴向尺寸较小。

反向式个螺母、多个

纹，牙型为三和滚柱的螺纹长度相同；丝用于螺母旋转、丝杠图8

滚柱、2个保

IPRS角形；滚柱采杠和滚柱相对螺母一同作驱动负载作直线运

持架等

用单头螺纹，轴向运动动

牙型为半圆形

7

T/TCMCA0026—2023

1234567

标引序号说明：

1——带多头三角形外螺纹的丝杠。

2——挡圈；

3——保持架；

4——内齿圈；

5——行星轮；

6——带单头半圆形外螺纹的滚柱；

7——带多头三角形内螺纹的螺母；

图5标准式丝杠副结构图

12345

标引序号说明：

1——挡圈；

2——保持架；

3——带多条环形槽的滚柱；

4——带多道内环槽的螺母；

5——带单头或多头三角形外螺纹的丝杠。

图6差动式丝杠副结构图

8

T/TCMCA0026—2023

1234

标引序号说明：

1——带凸轮机构的挡圈；

2——带多条环形槽的滚柱；

3——带单头（或多头）三角形内螺纹的螺母；

4——带单头（或多头）三角形外螺纹的丝杠。

图7循环式丝杠副结构图

123456

标引序号说明：

1——挡圈；

2——保持架；

2——行星轮；

3——带单头半圆形外螺纹的滚柱；

4——太阳轮；

5——带多头三角形外螺纹的丝杠；

6——带多头三角形内螺纹的螺母。

图8反向式丝杠副结构图

9

T/TCMCA0026—2023

4.2代号

标准式、差动式、循环式和反向式四种丝杠副产品代号如下：

□-□-□/□-□-□/□-□/□

精度（1级～10级，JB/T12604—2016）

密封（0：不包含；1：包含）

预紧力（Y—有；N—无），单位为牛（N）

丝杠螺纹旋向（R—右旋；L—左旋）

丝杠螺纹长度，单位为毫米（mm）

丝杠总长度，单位为毫米（mm）

公称导程P，单位为毫米（mm）

公称直径d，单位为毫米（mm）

滚柱丝杠类型：SPRS——标准式；DPRS——差动式；

RPRS——循环式；IPRS——反向式

示例：代号SPRS-30-5/550-300-R/Y-1/7表示公称直径为30mm、丝杠副导程为5mm、丝杠总长度550mm、丝杠螺

纹长度300mm、右旋、有预紧力、包含密封、精度7级的标准式行星滚柱丝杠。

5参数组合

标准式、差动式、循环式和反向式这四种丝杠副的参数组合应符合附录A的规定。

6技术要求

6.1外观

外观不应有磕碰、划伤、锈蚀等缺陷。

6.2额定静载荷，C0a

不同类型丝杠副的额定静载荷的值分别见表B.1、表B.2、表B.3或表B.4。

6.3动态预紧转矩，Tp0

不应小于预紧转矩Mv。Mv见附录B。

6.4精度

6.4.1.1行程偏差e0a和esa的公差等级应符合JB/T12604—2006中E1.1和E1.2的要求。

6.4.1.2变动量νua、ν300和ν2π的公差等级应符合JB/T12604—2006中E2、E3和E4的要求。

6.4.1.3丝杠副径向跳动tp的公差等级应符合JB/T12604—2006中E10的要求。

注：本文件定义1级至5级为精密级（P），7级至10级为普通级（T）。

7试验方法

7.1外观

目测。

7.2额定静载荷，C0a

应按以下步骤进行测试：

a)按照图9示意的方法将被试件丝杠副紧固于支撑台上。压上千分表。

b)在F方向上给滚柱丝杠施加1%～10%范围额定静载荷的轴向力再缓撤销轴向力以消除轴向间隙，

千分表对零。

c)针对不同型号的产品施加相应的轴向力达到额定静载荷C0a值（见表B.1、表B.2、表B.3或表

B.4），保持给定时长。观察千分表读数变化。

注：给定时长由供方根据生产节拍自定，或由供需双方协商确定。

10

T/TCMCA0026—2023

d)撤销轴向力后，千分表应能恢复到零点，丝杠副应保持完好、不失效。

标引序号说明：

1——固定支；

2——千分表；

3——螺母；

4——丝杆。

图9额定静载荷试验方法示意图

7.3动态预紧转矩，Tp0

应按以下顺序进行测试：

a)加注粘度等级为ISOVG100的润滑剂；

b)将有预加载荷的丝杠副（两端有或无密封件）安装在检验台上，测力计与螺母（反向式为丝

杠）联接，力臂为b[见图10a)]；

c)测量时丝杠以转速50r/min～100r/min在正、反两个方向旋转，螺母（反向式为丝杠）只做

直线运动，记录下测力计的示值[见图10b]。

a)b)

标引符号说明：

1——测力计；

lu——有效行程，单位为毫米（mm）；

ln——螺母长度，单位为毫米（mm）；

11

T/TCMCA0026—2023

T——动态预紧力矩，单位为牛米（Nm）；

b——力臂长度，单位为毫米（mm）；

ΔTpp——动态预紧转矩变动量的允许值，单位为牛米（Nm）；

Tp0——动态预紧转矩公差，单位为牛米（Nm）；

Tpa——实际动态预紧转矩的平均值，单位为牛米（Nm）；

图10动态预紧转矩的测量

7.4精度

7.4.1行程偏差e0a和esa

7.4.1.1按照附录C的方法获得图2所示实际行程曲线。

7.4.1.2数据处理原理见图4。首先对实际行程曲线以最小二乘法计算获得平均行程曲线，然后在有

效行程范围内计算公称行程偏差e0a和目标行程偏差esa。

7.4.1.3将e0a和esa数值与JB/T12604—2016中表E1.1比对，得出被测件指标公称行程偏差eoa和目

标行程偏差esa的精度等级。

7.4.2行程变动量νua、ν300和ν2π

7.4.2.1有效行程变动量，νua

测量方法如下：

a)按照附录C的方法获得图2所示实际行程曲线。

b)根据数据处理原理（见图4）得出有效行程变动量νua。

c)将νua的数