長行程或高速運轉的滾珠螺桿可能因溫升產生熱伸長。採用固定－固定支撐時，若未妥善處理熱膨脹，可能增加螺桿軸向負荷，影響支撐軸承壽命與運轉精度，因此要依工作溫度、支撐間距及預拉伸條件評估。轉速提高時，螺桿接近臨界轉速，兩端怎麼支撐又決定了能跑多快。熱伸長與臨界轉速都和軸端支撐方式有關，所以支撐方式要在選螺桿規格的同一個階段先定下來，之後才輪到固定側用哪一種螺桿支撐軸承、怎麼配對、預壓多少。背隙與預壓的基本概念見滾珠螺桿背隙怎麼量？來源與消除方法和預壓完全指南。

三種基本支撐方式

兩端支撐裡，固定側要承受軸向負荷，所以用能承受軸向力的軸承；支撐側只負責徑向定位，要讓螺桿受熱伸長時能自由移動，所以不承受軸向力。

支撐方式結構剛性與轉速熱伸長處理常見用途
固定－固定兩端都用軸向軸承固定最高，臨界轉速也最高熱伸長無處釋放，需要預拉伸螺桿，安裝要求高高精度、高速、長行程的工具機進給軸
固定－支撐一端固定，另一端簡支中等偏高支撐端可吸收熱伸長最常見，多數自動化與工具機軸
固定－自由一端固定，另一端懸空最低，轉速受限熱伸長無問題行程短、轉速低、負荷輕的場合
  • 一般設備先從固定－支撐開始評估。 結構不複雜，熱伸長自己會處理，剛性和轉速在多數設備都夠用。
  • 轉速或行程逼近臨界轉速極限時，才考慮固定－固定。 代價是螺桿要預拉伸，軸承座同心度要求高，安裝費工，不是把兩端都鎖死就會變好。
  • 固定－自由只適合短行程。 行程長時，懸空端會讓臨界轉速和剛性掉得很快。

各種支撐方式的臨界轉速計算係數與具體數字，見轉速與臨界轉速那篇會單獨講，

固定側用什麼軸承

固定側的軸承要承受雙向軸向力，同時有足夠的軸向剛性。常見有三個層級：

類型特色適合場合
一般斜角滾珠軸承（如 7204BW，接觸角 40°）以 DB／DF 配對組使用取得容易；軸向剛性低於 TAC，預壓與精度要靠配對組保證輕負荷、精度要求不高的軸
內建預壓軸承的支撐座（NSK WBK 一般用系列）出廠已預壓、封入潤滑脂，附鎖緊螺帽小型設備、省事安裝
TAC 止推斜角滾珠軸承接觸角大、滾珠多，軸向剛性高工具機、高負荷、高剛性需求

7204BW 這類是一般用途軸承，螺桿專用的 TAC 接觸角更大（55° 或 60°），精度等級也是針對螺桿支撐訂的。單顆買兩顆湊成一對，預壓量沒有保證，換向時可能一樣竄動；真要用，就指定配對組並自己確認預壓，或直接改用出廠已預壓的支撐座。支撐座怎麼選，另外寫在支撐軸承箱 WBK 選型那篇。

TAC 軸承的幾個基本資料

依 NSK 資料，NSKTAC C 系列螺桿支撐軸承的接觸角為 60°，軸承內徑 15 至 60 mm，精度為 PN7C（NES 7C 級，軸向振擺相當於 P2）。接觸角大、軸向剛性高，是它專為螺桿固定側設計的原因：一般徑向軸承的接觸角小，承受軸向力時變形量大，重現性撐不住。

NSK 的高負荷驅動系列（TAC 03 系列等）接觸角為 55°，內部設計提高了極限軸向負荷，針對電動射出成形機這類大型螺桿，也有特殊內徑系列，可以縮小螺桿軸端尺寸。不同系列的接觸角與尺寸不同，選型時不要只看「TAC」兩字，要核對型錄的系列。

型號裡常見的符號，以 NSK 型錄的例子 60 TAC 03 D T85 SU M PN5D 來看：

符號意義（依 NSK 型錄）
60軸承內徑 60 mm
TAC止推斜角滾珠軸承
03尺寸系列
D內部設計（此例接觸角 55°）
T85保持器，聚醯胺樹脂
SU單列通用配對
M預壓符號，M 為中預壓，EL 為極輕預壓
PN5D精度符號，相當於 ISO 5 級

「SU」代表單列通用配對：每一顆軸承出廠時預壓量已經配好，現場任意取兩顆以上組合，不必成對磨削配對，備品管理容易很多。其他系列的預壓符號與數值，請依型錄確認。

組合方式：DB、DF、DT 與多列

TAC 軸承單顆只能承受單方向軸向力，要承受雙向負荷、並產生預壓，要組合使用：

  • DB（背對背）： 兩顆軸承的外圈寬端面相對，作用線向外張開。一般而言作用點間距大，抗彎矩的剛性較高，對軸的傾斜較有抵抗力。NSK 的 BSBD 雙列螺桿支撐軸承採 DB 構造，依型錄，鎖緊螺帽時預壓即建立。
  • DF（面對面）： 兩顆軸承的窄端面相對，作用線向內收斂。一般而言對安裝同心度的容許度稍好。NSK 工具機用 WBK 系列裡的 WBK20DF-31H 就是 TAC 軸承 DF 兩列組合，預壓 1,450 N。
  • DT（同向串聯）： 兩顆方向相同，共同承擔單一方向的軸向負荷，單向額定負荷提高，但本身不能建立預壓，要搭配相反方向的軸承。
  • 多列組合（DFD、DBD、DFF、DFT 等）： 在兩列之外再加列數，軸向剛性與預壓都更高。依 NSK 型錄，列數越多，預壓、軸向剛性、起動扭矩都按型錄的對應倍率增加，倍率依系列而異。WBK25DFD-31H 是 DFD 三列，預壓 3,100 N。它的基本動額定負荷 Ca 58,500 N 是兩列共同受力的方向；反方向只有一列受力，型錄以括號值 36,000 N 標示（E3162 B395 注 4）。安裝時讓主要負荷方向落在兩列那一側，反方向用 36,000 N 核算壽命。

DB 與 DF 的選擇沒有一體適用的答案。一般的說法是：軸端要承受彎矩、結構偏懸臂時傾向 DB；軸心難免有微小偏斜時，傾向對傾斜容許度較好的 DF。實際的容許傾斜量、剛性與預壓值依軸承系列、接觸角與型錄條件而異，請查各系列型錄。NSK 工具機用的 -31H 支撐座型錄所列為 DF 系組合，鎖緊扭矩參考值也以該型錄條件為準。沒有特殊理由時，沿用型錄推薦組合最保險。

預壓：決定軸承剛性，也決定軸向游隙能否消除

支撐軸承的預壓和螺帽預壓是兩件事，兩邊都要到位，整條傳動鏈的軸向游隙才會被壓掉。

  • 預壓太輕： 軸向剛性不夠，換向時軸承內部游隙讓螺桿竄動，背隙回來了。
  • 預壓太重： 摩擦和溫升上升，高速運轉時軸承容易過熱，壽命縮短。
  • 預壓由什麼決定： 通用配對軸承的預壓由軸承內外圈寬度差決定，現場靠鎖緊螺帽把內外圈夾緊到位才會達到。鎖緊扭矩不足，預壓沒有建立；過度鎖緊，內圈變形。NSK 工具機用 WBK20L-31H 鎖緊螺帽，參考鎖緊扭矩為 4,500 N·cm（DF 配置下的參考值），實際依型錄與軸承型式確認。
  • 預壓等級怎麼選： 轉速高、溫升敏感的場合選較輕預壓；切削負荷大、要高剛性的場合選較重預壓。NSK 的預壓符號（如 EL、M 等）及對應數值請查型錄，不要從舊機台直接照抄。

支撐側用什麼

固定－支撐配置中，主要軸向定位與負荷通常由固定側承擔，支撐側則須允許必要的軸向熱伸長，常用單顆深溝球軸承加 C 型扣環固定。NSK WBK 系列的簡支側 WBK12S-01 採密封深溝球軸承（6000ZZ），與固定側搭配成固定－支撐。這裡有個常見錯誤：支撐側把軸承內外圈都鎖死，等於變成固定－固定，螺桿熱伸長無處釋放，會增加軸向負荷，縮短固定側軸承壽命。兩端軸承座的軸心也要和線性滑軌（線軌）平行，偏斜會變成螺桿的額外負荷。

螺桿支撐軸承選型順序

  1. 先決定支撐方式：行程、轉速、剛性需求，對照上面的表。
  2. 估算固定側軸向負荷，確認軸承額定負荷與壽命夠用，壽命計算可看滾珠螺桿壽命怎麼算：軸向負荷、Ca 與計算實例。
  3. 依剛性需求決定列數與組合，再決定預壓等級。
  4. 確認螺桿軸端尺寸、軸承內徑與鎖緊螺帽規格能對上。
  5. 決定買整組支撐座還是軸承加自製軸承座。

小型設備與標準軸端的螺桿，直接採用成品支撐座最省事。標準軸端多數有對應的支撐單元，實際搭配請依型錄軸端尺寸確認；工具機與特殊軸端才需要單買 TAC 軸承自行設計軸承座。完整螺桿規格範圍可看 NSK 滾珠螺桿（也就是常說的絲桿）列表，整體選型流程見滾珠螺桿選型指南：直徑、導程、精度等級、支撐方式與臨界轉速。

行程、轉速和負荷確定後，透過詢價表單告訴我們，我們依條件建議支撐方式與軸承組合。拿順是 NSK 台灣代理，螺桿、支撐座、鎖緊螺帽可以一起報價；舊型號替代請洽詢。