长行程或高速运转的滚珠螺杆可能因温升产生热伸长。采用固定－固定支撑时，若未妥善处理热膨胀，可能增加螺杆轴向负荷，影响支撑轴承寿命与运转精度，因此要依工作温度、支撑间距及预拉伸条件评估。转速提高时，螺杆接近临界转速，两端怎么支撑又决定了能跑多快。热伸长与临界转速都和轴端支撑方式有关，所以支撑方式要在选螺杆规格的同一个阶段先定下来，之后才轮到固定侧用哪一种螺杆支撑轴承、怎么配对、预压多少。背隙与预压的基本概念见滚珠螺杆背隙怎么量？来源与消除方法和预压完全指南。

三种基本支撑方式

两端支撑里，固定侧要承受轴向负荷，所以用能承受轴向力的轴承；支撑侧只负责径向定位，要让螺杆受热伸长时能自由移动，所以不承受轴向力。

支撑方式结构刚性与转速热伸长处理常见用途
固定－固定两端都用轴向轴承固定最高，临界转速也最高热伸长无处释放，需要预拉伸螺杆，安装要求高高精度、高速、长行程的工具机进给轴
固定－支撑一端固定，另一端简支中等偏高支撑端可吸收热伸长最常见，多数自动化与工具机轴
固定－自由一端固定，另一端悬空最低，转速受限热伸长无问题行程短、转速低、负荷轻的场合
  • 一般设备先从固定－支撑开始评估。 结构不复杂，热伸长自己会处理，刚性和转速在多数设备都够用。
  • 转速或行程逼近临界转速极限时，才考虑固定－固定。 代价是螺杆要预拉伸，轴承座同心度要求高，安装费工，不是把两端都锁死就会变好。
  • 固定－自由只适合短行程。 行程长时，悬空端会让临界转速和刚性掉得很快。

各种支撑方式的临界转速计算系数与具体数字，见转速与临界转速那篇会单独讲，

固定侧用什么轴承

固定侧的轴承要承受双向轴向力，同时有足够的轴向刚性。常见有三个层级：

类型特色适合场合
一般斜角滚珠轴承（如 7204BW，接触角 40°）以 DB／DF 配对组使用取得容易；轴向刚性低于 TAC，预压与精度要靠配对组保证轻负荷、精度要求不高的轴
内建预压轴承的支撑座（NSK WBK 一般用系列）出厂已预压、封入润滑脂，附锁紧螺帽小型设备、省事安装
TAC 止推斜角滚珠轴承接触角大、滚珠多，轴向刚性高工具机、高负荷、高刚性需求

7204BW 这类是一般用途轴承，螺杆专用的 TAC 接触角更大（55° 或 60°），精度等级也是针对螺杆支撑订的。单颗买两颗凑成一对，预压量没有保证，换向时可能一样窜动；真要用，就指定配对组并自己确认预压，或直接改用出厂已预压的支撑座。支撑座怎么选，另外写在支撑轴承箱 WBK 选型那篇。

TAC 轴承的几个基本资料

依 NSK 资料，NSKTAC C 系列螺杆支撑轴承的接触角为 60°，轴承内径 15 至 60 mm，精度为 PN7C（NES 7C 级，轴向振摆相当于 P2）。接触角大、轴向刚性高，是它专为螺杆固定侧设计的原因：一般径向轴承的接触角小，承受轴向力时变形量大，重现性撑不住。

NSK 的高负荷驱动系列（TAC 03 系列等）接触角为 55°，内部设计提高了极限轴向负荷，针对电动射出成形机这类大型螺杆，也有特殊内径系列，可以缩小螺杆轴端尺寸。不同系列的接触角与尺寸不同，选型时不要只看「TAC」两字，要核对型录的系列。

型号里常见的符号，以 NSK 型录的例子 60 TAC 03 D T85 SU M PN5D 来看：

符号意义（依 NSK 型录）
60轴承内径 60 mm
TAC止推斜角滚珠轴承
03尺寸系列
D内部设计（此例接触角 55°）
T85保持器，聚醯胺树脂
SU单列通用配对
M预压符号，M 为中预压，EL 为极轻预压
PN5D精度符号，相当于 ISO 5 级

「SU」代表单列通用配对：每一颗轴承出厂时预压量已经配好，现场任意取两颗以上组合，不必成对磨削配对，备品管理容易很多。其他系列的预压符号与数值，请依型录确认。

组合方式：DB、DF、DT 与多列

TAC 轴承单颗只能承受单方向轴向力，要承受双向负荷、并产生预压，要组合使用：

  • DB（背对背）： 两颗轴承的外圈宽端面相对，作用线向外张开。一般而言作用点间距大，抗弯矩的刚性较高，对轴的倾斜较有抵抗力。NSK 的 BSBD 双列螺杆支撑轴承采 DB 构造，依型录，锁紧螺帽时预压即建立。
  • DF（面对面）： 两颗轴承的窄端面相对，作用线向内收敛。一般而言对安装同心度的容许度稍好。NSK 工具机用 WBK 系列里的 WBK20DF-31H 就是 TAC 轴承 DF 两列组合，预压 1,450 N。
  • DT（同向串联）： 两颗方向相同，共同承担单一方向的轴向负荷，单向额定负荷提高，但本身不能建立预压，要搭配相反方向的轴承。
  • 多列组合（DFD、DBD、DFF、DFT 等）： 在两列之外再加列数，轴向刚性与预压都更高。依 NSK 型录，列数越多，预压、轴向刚性、起动扭矩都按型录的对应倍率增加，倍率依系列而异。WBK25DFD-31H 是 DFD 三列，预压 3,100 N。它的基本动额定负荷 Ca 58,500 N 是两列共同受力的方向；反方向只有一列受力，型录以括号值 36,000 N 标示（E3162 B395 注 4）。安装时让主要负荷方向落在两列那一侧，反方向用 36,000 N 核算寿命。

DB 与 DF 的选择没有一体适用的答案。一般的说法是：轴端要承受弯矩、结构偏悬臂时倾向 DB；轴心难免有微小偏斜时，倾向对倾斜容许度较好的 DF。实际的容许倾斜量、刚性与预压值依轴承系列、接触角与型录条件而异，请查各系列型录。NSK 工具机用的 -31H 支撑座型录所列为 DF 系组合，锁紧扭矩参考值也以该型录条件为准。没有特殊理由时，沿用型录推荐组合最保险。

预压：决定轴承刚性，也决定轴向游隙能否消除

支撑轴承的预压和螺帽预压是两件事，两边都要到位，整条传动链的轴向游隙才会被压掉。

  • 预压太轻： 轴向刚性不够，换向时轴承内部游隙让螺杆窜动，背隙回来了。
  • 预压太重： 摩擦和温升上升，高速运转时轴承容易过热，寿命缩短。
  • 预压由什么决定： 通用配对轴承的预压由轴承内外圈宽度差决定，现场靠锁紧螺帽把内外圈夹紧到位才会达到。锁紧扭矩不足，预压没有建立；过度锁紧，内圈变形。NSK 工具机用 WBK20L-31H 锁紧螺帽，参考锁紧扭矩为 4,500 N·cm（DF 配置下的参考值），实际依型录与轴承型式确认。
  • 预压等级怎么选： 转速高、温升敏感的场合选较轻预压；切削负荷大、要高刚性的场合选较重预压。NSK 的预压符号（如 EL、M 等）及对应数值请查型录，不要从旧机台直接照抄。

支撑侧用什么

固定－支撑配置中，主要轴向定位与负荷通常由固定侧承担，支撑侧则须允许必要的轴向热伸长，常用单颗深沟球轴承加 C 型扣环固定。NSK WBK 系列的简支侧 WBK12S-01 采密封深沟球轴承（6000ZZ），与固定侧搭配成固定－支撑。这里有个常见错误：支撑侧把轴承内外圈都锁死，等于变成固定－固定，螺杆热伸长无处释放，会增加轴向负荷，缩短固定侧轴承寿命。两端轴承座的轴心也要和线性滑轨（线轨）平行，偏斜会变成螺杆的额外负荷。

螺杆支撑轴承选型顺序

  1. 先决定支撑方式：行程、转速、刚性需求，对照上面的表。
  2. 估算固定侧轴向负荷，确认轴承额定负荷与寿命够用，寿命计算可看滚珠螺杆寿命怎么算：轴向负荷、Ca 与计算实例。
  3. 依刚性需求决定列数与组合，再决定预压等级。
  4. 确认螺杆轴端尺寸、轴承内径与锁紧螺帽规格能对上。
  5. 决定买整组支撑座还是轴承加自制轴承座。

小型设备与标准轴端的螺杆，直接采用成品支撑座最省事。标准轴端多数有对应的支撑单元，实际搭配请依型录轴端尺寸确认；工具机与特殊轴端才需要单买 TAC 轴承自行设计轴承座。完整螺杆规格范围可看 NSK 滚珠螺杆（也就是常说的丝杆）列表，整体选型流程见滚珠螺杆选型指南：直径、导程、精度等级、支撑方式与临界转速。

行程、转速和负荷确定后，透过询价表单告诉我们，我们依条件建议支撑方式与轴承组合。拿顺是 NSK 台湾代理，螺杆、支撑座、锁紧螺帽可以一起报价；旧型号替代请洽询。