Производство по чертежам Подбор аналогов Цены производителя Оригинальная продукция в короткие сроки
INNERпроизводство и поставка промышленных комплектующих и оборудования
Отзыв ★★★★★ Будем благодарны за отзыв в Яндексе — это помогает нам развиваться Оставить отзыв →
Правовая информация Условия использования технических материалов и калькуляторов Правовая информация →
INNER
Контакты

Справочник по ШВП

  • 26.01.2026
  • Познавательное
ШАРИКО-ВИНТОВЫЕ ПЕРЕДАЧИ (ШВП)
1. Что такое ШВП и зачем она нужна

Шарико-винтовая передача (ШВП) — это механизм для преобразования вращения в линейное движение. Представьте обычный болт с гайкой: крутите болт — гайка движется вверх-вниз. ШВП работает по тому же принципу, но между винтом и гайкой катятся стальные шарики, как в подшипнике.

Благодаря шарикам трение снижается в 10 раз, а КПД достигает 90-95% (у обычных винтов — только 30-40%). Это означает меньший расход энергии, меньший нагрев и многолетний срок службы.

Основные компоненты ШВП
Винт — центральный вал с винтовыми канавками Гайка — деталь с ответными канавками, которая перемещается по винту Шарики — тела качения из подшипниковой стали Система рециркуляции — возвращает шарики в начало рабочей зоны
Материалы компонентов ШВП

Материалы: закалённая сталь, HRC 58-62 (винт, гайка), HRC 60+ (шарики).

GCr15/ШХ15: высокоуглеродистая хромистая подшипниковая сталь (~1% C, ~1.5% Cr)

ТВЧ (для винтов): поверхностная закалка токами высокой частоты. Нагрев за секунды + резкое охлаждение = твёрдая поверхность (HRC 58-62) при вязкой сердцевине

Логика термообработки
Накатанные — профиль формируется давлением, потом закалка ТВЧ сверху. Быстро, дёшево. Шлифованные — сначала объёмная закалка всей заготовки, потом шлифовка в размер. Точно, стабильно.
Компонент Марка (JIS) Аналог ГОСТ Твёрдость Примечание
Винт (Screw) SCM450 или S55C 40ХМА / Сталь 55 HRC 58-62 Закалка ТВЧ
Гайка (Nut) SCM420 (SCM415H) 40ХМ (18ХГТ) HRC 58-62 Цементация
Шарики (Ball) SUJ2 = GCr15 (GB) ШХ15 HRC 60+ Подшипн. сталь
2. Классы точности: C0-C10

Класс точности показывает, насколько точно ШВП перемещает гайку. Чем меньше число — тем точнее винт. Классы делятся на прецизионные (шлифованные, C0-C5) и транспортные (накатанные, C7-C10).

Тип винта Классы точности Технология
Накатанные C7, C10 Профиль давлением (быстро, дёшево)
Шлифованные C0, C1, C3, C5 Профиль абразивом (точно, дорого)

Класс точности: максимальная погрешность хода на 300 мм перемещения (например, C7 = 50 мкм/300 мм)

Что такое погрешность хода?

Погрешность хода — это разница между тем, куда гайка должна приехать и куда она реально приехала.

Простой пример: вы даёте команду «переместись на 300 мм». Идеальный винт: гайка проехала ровно 300,000 мм. Реальный винт C7: гайка проехала 300,050 мм (или 299,950 мм). Эти 50 микрон — и есть погрешность хода.

Откуда она берётся: шаг резьбы не идеален по всей длине винта. Где-то канавка чуть глубже, где-то чуть мельче, где-то шаг 10,001 мм вместо 10,000 мм. Эти микроотклонения накапливаются.

Почему измеряют на 300 мм: это стандартный отрезок для сравнения. На коротком участке погрешность не успевает накопиться, на длинном — зависит от конкретного винта. 300 мм — универсальный ориентир.

Технология изготовления
Накатанные — ролик вдавливает профиль в заготовку. Быстро, но точность ограничена упругой отдачей металла. Шлифованные — абразивный круг снимает микроны за проход. Медленно, но точность до ±3,5 мкм.
Класс JIS B1192 e300 ISO 3408 V300 Технология Применение
C0 3,5 мкм Шлифование Измерительные машины, оптика
C1 5 мкм Шлифование Координатные станки
C3 8 мкм 8 мкм Шлифование Высокоточные станки ЧПУ
C5 18 мкм 23 мкм* Шлифование Стандартные станки ЧПУ
C7 50 мкм 52 мкм Накатывание Автоматизация, 3D-принтеры
C10 210 мкм 210 мкм Накатывание Транспортёры, подъёмники
* ISO 3408 использует Cp/Ct вместо C. Значения JIS B1192 приняты TBI Motion, THK, HIWIN.

Что важно: «C7 достаточен для 90% задач автоматизации. C5 — золотой стандарт для станков ЧПУ. C3 и выше нужен только для прецизионных применений, где каждый микрон критичен.»

3. Шаг резьбы (Lead)

Шаг — это расстояние, которое гайка проезжает за один полный оборот винта.

Аналогия с велосипедом
Маленький шаг (5 мм) = низкая передача. Крутишь педали много — едешь медленно, но в гору заезжаешь легко. Мотору легко толкать тяжёлое, но гайка ползёт медленно. Большой шаг (20 мм) = высокая передача. Один оборот — и ты далеко, но в гору тяжело. Гайка летит быстро, но для тяжёлой нагрузки нужен мощнее мотор.
Практический смысл
Задача Нужен шаг
Давить, прижимать, резать Маленький (5 мм)
Универсальные перемещения Средний (10 мм)
Быстро гонять туда-сюда Большой (20 мм)
Справочная таблица
Шаг Скорость (1500 об/мин) Характеристика Применение
5 мм 7,5 м/мин Высокое усилие, низкая скорость Прессы, подачи станков
10 мм 15 м/мин Универсальный баланс Большинство станков ЧПУ
20 мм 30 м/мин Высокая скорость Быстрое перемещение, роутеры
4. Преднатяг: устранение люфта

Преднатяг — это искусственно созданное давление между шариками и канавками. Шарики слегка «зажаты» вместо свободного перекатывания. Результат — нулевой люфт при смене направления движения.

Три способа создания преднатяга
Увеличенные шарики (тип P) — шарики чуть больше зазора. Бюджетный вариант. Смещение дорожек (тип Z) — резьба в центре гайки смещена. Средняя цена. Двойная гайка (тип D) — две гайки с прокладкой между ними. Максимальная жёсткость.

ВАЖНО: По каталогу TBI Motion, рекомендуемый преднатяг для станков ЧПУ — не более 8% от динамической нагрузки, для автоматизации — не более 5%. Избыточный преднатяг вызывает перегрев и ускоренный износ.

5. Шлифованные vs накатанные винты

Это ключевой выбор, влияющий на цену и характеристики:

Параметр Шлифованные (Ground) Накатанные (Rolled)
Классы точности C0, C1, C3, C5 C7, C10
Цена Высокая В 2-5 раз ниже
Сроки Дольше (под заказ) Быстрее (серийное)
Применение Станки ЧПУ, измерительное оборудование Автоматизация, транспортёры
6. HRC — твёрдость по Роквеллу

HRC — это шкала твёрдости Роквелла (Rockwell Hardness Scale C).

Буква Значение
H Hardness (твёрдость)
R Rockwell (метод измерения)
C Шкала C (для закалённых сталей)
Метод измерения

Алмазный конус вдавливается в поверхность под нагрузкой 150 кгс. Глубина вдавливания пересчитывается в единицы HRC.

Значения для сравнения
HRC Что это означает
20-30 Обычная конструкционная сталь
40-50 Инструментальная сталь
55-65 Закалённые детали подшипников, режущий инструмент
58-62 Винт и гайка ШВП (закалённая сталь)
60+ Шарики ШВП (подшипниковая сталь)
70+ Твёрдые сплавы (карбиды)
7. Основные производители Премиум-сегмент (Япония, Германия)
THK — пионер отрасли с 1971 года, изобретатель линейных направляющих (LM Guide, 1972). Технология шарикового сепаратора (Caged Ball) — 1996 г. NSK — крупнейший производитель по объёмам, 100+ лет опыта Steinmeyer, Bosch Rexroth — европейское качество
Средний сегмент (Тайвань)

Оптимальное соотношение цена/качество:

HIWIN — 6 заводов в Тайване + завод в Германии, мировой лидер по объёму продаж TBI Motion — с 1986 года, крупный тайваньский производитель PMI — высокое качество, широкая номенклатура
Источники информации
JIS B1192 / ISO 3408 — стандарты точности ШВП TBI Motion Ball Screw Catalog — материалы, преднатяг, классы точности THK Ball Screw General Catalog A15 — коэффициенты критической скорости HIWIN Ballscrew Catalog — схемы опор, DN-значения ГОСТ 801-78 — подшипниковая сталь ШХ15
Появились вопросы?

Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.