볼스크류 예압나사축, 볼 너트 및 재순환 볼 사이에 도입되는 내부 축 하중입니다. 이는 특히 이동 방향이 바뀔 때 축방향 클리어런스를 줄이고 포지셔닝 시스템의 강성을 높이는 데 사용됩니다.
그러나 모든 볼 스크류가 설치 후 예압 조정을 허용하는 것은 아닙니다. 올바른 방법은 어셈블리가 대형 볼, 오프셋 피치 단일 너트, 이중 너트 스페이서 또는 기타 제조업체가 설계한 구조를 사용하는지 여부에 따라 달라집니다. 잘못된 유형을 조정하려고 하면 작동 토크가 증가하고 리턴 시스템이 손상되거나 조기 마모가 발생할 수 있습니다.
볼나사 예압이란?
예압이 없는 볼 스크류에는 볼과 궤도 사이에 작은 양의 내부 축방향 틈새가 있습니다. 운동 방향이 바뀌면 하중이 반대 방향으로 전달되기 전에 이 틈새로 인해 운동 손실이 발생할 수 있습니다.
예압이 적용된 볼 스크류는 궤도의 반대편에 접촉을 생성하여 지정된 검사 조건에서 축방향 클리어런스가 감소되거나 제거됩니다. 이는 반전 거동과 축 강성을 향상시킵니다.
예압을 외부 작업 하중과 혼동해서는 안 됩니다. 작업 하중은 기계 구성 요소를 이동하거나 배치할 때 발생하는 반면, 외부 하중이 가해지기 전에 예압은 나사 및 너트 어셈블리 내부에 이미 존재합니다.
볼나사 예압은 무엇을 향상시킵니까?
올바르게 선택하면 예압은 여러 가지 이점을 제공할 수 있습니다.
- 축방향 클리어런스 감소
- 반전 정확도 향상
- 더 높은 축 강성
- 변화하는 축 하중에 따른 변위 감소
- 정밀 포지셔닝 시스템에서 보다 안정적인 응답
예압은 리드 정확도를 자동으로 향상시키지 않습니다. 리드 정확도는 주로 나사의 제조 정확도에 의해 결정되는 반면, 예압은 주로 축방향 클리어런스 및 강성에 영향을 미칩니다.
또한 예압은 서비스 수명을 자동으로 연장하지 않습니다. 과도한 예압은 내부 하중, 마찰, 운전 토크 및 발열을 증가시킵니다. 나사, 너트, 볼, 지지 베어링의 피로 수명을 단축시킬 수 있습니다.
모든 볼나사 예압을 조정할 수 있나요?
아니요. 볼 스크류 예압 조정을 시도하기 전에 너트 구조와 원래 예압 생성에 사용된 방법을 확인하십시오.
| 예압 방식 | 예압이 생성되는 방법 | 현장 조정 |
|---|---|---|
| 대형 볼 예압 | 선택된 볼 직경은 볼과 궤도 사이에 간섭을 생성합니다. | 일반적으로 공장 공 선택 및 일치가 필요합니다. |
| 오프셋 피치 예압 | 너트 홈 피치는 제조 과정에서 의도적으로 오프셋됩니다. | 일반적으로 장비 사용자가 조정할 수 없음 |
| 더블 너트 예압 | 스페이서 또는 조정 구조는 두 너트 사이에 상대 축 변위를 생성합니다. | 정확한 부품과 검사 방법으로 조정 가능 |
| 스프링이 장착된 이중 너트 | 스프링은 두 너트 섹션 사이의 축력을 유지합니다. | 원래 디자인에 따라 다릅니다. 강성 예압과 호환되지 않음 |
예압 구조를 알 수 없는 경우에는 너트를 분해하거나 나사축에서 제거하지 마십시오. 순환볼이 떨어져 나갈 수 있으며, 원래의 크기, 수량, 로딩 순서가 손실될 수 있습니다.
대형 볼 예압
대형 볼이 예압된 스크류에서는 볼 직경이 선택되어 볼과 스크류 및 너트 궤도 사이에 간섭을 제어할 수 있습니다. 이 방법을 사용하면 컴팩트한 싱글 너트 구조를 얻을 수 있습니다.
예압은 볼 크기, 궤도 형상, 접촉각, 나사와 너트의 치수 일치에 의해 결정됩니다. 외부 패스너를 조여도 안정적으로 조정할 수 없습니다.
마모로 인해 예압이 손실된 경우 궤도를 측정하지 않고 단순히 더 큰 볼을 설치하는 것은 안전하지 않습니다. 볼이 너무 크면 과도한 접촉 응력, 높은 토크, 순환 불량, 열 및 초기 표면 손상이 발생할 수 있습니다.
이러한 유형의 볼 스크류 예압을 수정하려면 일반적으로 제조업체 또는 자격을 갖춘 수리 시설에서 다음을 수행해야 합니다.
- 나사 및 너트 궤도 검사
- 마모 및 표면 손상 측정
- 올바른 볼 직경과 등급을 선택하세요.
- 순환 회로를 올바르게 다시 로드하십시오.
- 축방향 클리어런스 및 주행 토크 측정
오프셋 피치 예압
오프셋 피치 예압은 볼 너트 내의 홈 피치를 변경하여 생성됩니다. 두 개의 하중 섹션은 반대 축 방향으로 작용하며 두 개의 별도 너트와 외부 스페이서 없이도 예압을 생성합니다.
이 예압은 제조 과정에서 너트 형상에 내장됩니다. 장비 사용자는 너트의 한 부분을 수동으로 회전하거나 오프셋하여 조정할 수 없습니다.
오프셋 예압 볼 스크류에서 과도한 축 간극, 비정상적인 소음 또는 토크 증가가 발생하는 경우 전체 조립품을 검사해야 합니다. 가능한 원인으로는 궤도 마모, 볼 마모, 윤활 실패, 오염, 정렬 불량 또는 리턴 시스템 손상 등이 있습니다.
더블 너트 볼나사 예압
더블 너트 볼 스크류는 반대 축 방향으로 작용하는 두 개의 너트 섹션을 사용합니다. 정밀하게 제어되는 스페이서, 심, 나사산 또는 기타 조정 구조는 이들 사이의 상대적인 축 위치를 설정합니다.
일반적인 볼스크류 설계 중에서 예압 보정이 가능한 더블너트 구조가 가장 가능성이 높습니다. 그러나 조정은 여전히 제조업체의 도면, 지정된 예압 및 검사 절차를 따라야 합니다.
일반 조정 절차
- 원래 어셈블리를 식별합니다.형식, 나사 직경, 리드, 너트 구조, 예압 방법, 제조사 사양을 확인하십시오.
- 전체 시스템을 검사합니다.예압이 문제의 원인이라고 가정하기 전에 윤활, 정렬, 지지 베어링, 커플링, 장착 표면 및 나사 상태를 확인하십시오.
- 기존 상태를 측정합니다.축방향 클리어런스, 시동 토크, 작동 토크, 토크 변화 및 온도 동작을 기록합니다.
- 잠금 구조를 해제합니다.원래 위치를 표시하고 제조업체의 분해 지침을 따르십시오.
- 스페이서 또는 조정 위치를 통제된 양으로 변경하십시오.하중을 받는 너트 부분 사이의 상대적 간격을 늘리면 일반적으로 예압이 증가하지만 정확한 관계는 설계에 따라 다릅니다.
- 어셈블리를 올바르게 고정하십시오.지정된 방법에 따라 잠금 구성 요소를 복원하십시오.
- 다시 측정하세요.축을 다시 서비스하기 전에 축 간극, 작동 토크, 부드러움 및 온도를 확인하십시오.
볼 나사 예압을 직접 측정하기 위해 너트 하우징 볼트의 조임 토크를 사용하지 마십시오. 볼트 토크는 체결 조건을 확인합니다. 볼과 궤도 사이의 내부 예압을 직접적으로 설정하지는 않습니다.
볼나사 예압은 어떻게 확인하나요?
예압은 일반적으로 손의 느낌만으로는 확인되지 않습니다. 단단히 조여진 나사는 올바르게 예압되지 않고 정렬이 잘못되었거나, 오염되었거나, 윤활이 불량하거나, 손상되었을 수 있습니다.
제품 및 응용 분야에 따라 검사에는 다음이 포함될 수 있습니다.
축방향 클리어런스 측정
나사와 너트 사이의 상대 변위를 측정하는 동안 축방향 힘이 반대 방향으로 적용됩니다. 테스트 힘, 고정 장치 강성 및 측정 위치는 일관되게 유지되어야 합니다.
시동 및 작동 토크
너트나 나사가 유효 스트로크를 통해 이동하는 동안 토크가 측정됩니다. 값과 허용 편차는 제조업체의 사양과 비교되어야 합니다.
토크 측정에서는 씰, 윤활유, 온도, 가속도, 샤프트 정렬 및 지지 베어링 저항을 고려해야 합니다. 이러한 효과를 분리하지 않고 전체 설치된 축을 측정하면 잘못된 결과가 나올 수 있습니다.
축방향 하중-변위 시험
고정밀 시스템의 경우 변위가 기록되는 동안 축방향 하중이 적용됩니다. 결과적인 하중-변위 관계는 나사 및 너트 조립품의 강성에 대한 정보를 제공합니다.
온도 및 매끄러움 확인
조정 후 나사는 묶임, 반복되는 토크 피크, 비정상적인 소음 또는 급격한 온도 상승 없이 전체 스트로크에서 원활하게 작동해야 합니다.
볼나사는 얼마나 많은 예압을 가져야 합니까?
모든 볼 스크류에 적합한 보편적인 예압 값은 없습니다. 필요한 수준은 다음에 따라 다릅니다.
- 적용된 축방향 하중
- 요구되는 강성
- 위치 지정 및 반전 요구 사항
- 나사 직경 및 리드
- 너트와 순환구조
- 작동 속도 및 가속도
- 듀티 사이클
- 매끄럽게 하기
- 예상 기온 상승
- 요구되는 서비스 수명
중간 정도의 위치 요구 사항이 있는 응용 분야에서는 예압이 낮거나 간격이 조절된 너트를 사용할 수 있습니다. 정밀 기계 축에는 더 높은 예압이 필요할 수 있지만 필요한 수준 이상으로 예압을 증가시킨다고 해서 무한한 정확성이나 강성이 생성되는 것은 아닙니다.
선택한 예압은 나사, 너트, 지지 베어링, 모터 및 전체 공급 시스템의 성능 내에서 유지되어야 합니다.
전조 대 연삭 볼나사 예압
전조 볼 스크류는 연삭 볼 스크류보다 예압이 자동으로 덜 필요하지 않습니다. 적절한 예압은 너트 구조, 제조 능력, 정확도 요구 사항 및 용도에 따라 결정됩니다.
일반 자동화 및 경제적인 포지셔닝 시스템에는 일반적으로 전조 나사가 선택되는 반면, 보다 엄격한 리드 정확도와 모션 일관성이 필요할 때는 접지 나사가 사용됩니다. 그러나 두 유형 모두 제품 설계에 따라 서로 다른 클리어런스 또는 예압 조건으로 공급될 수 있습니다.
예압 볼스크류를 요구할 때에는 "높은 예압"만을 요구하는 것이 아니라 필요한 정도, 축방향 클리어런스, 강성, 하중, 속도, 용도 등을 명시해 주십시오.
잘못된 볼나사 예압의 증상
다음과 같은 경우 예압이 너무 낮을 수 있습니다.
- 축방향 클리어런스가 지정된 값을 초과합니다.
- 반전은 측정 가능한 손실 모션을 생성합니다.
- 너트는 작은 역방향 축 하중 하에서 움직입니다.
- 축 강성이 예상보다 낮습니다.
다음과 같은 경우 예압이 너무 높을 수 있습니다.
- 시동 또는 작동 토크가 과도합니다.
- 나사는 작동 중에 빠르게 가열됩니다.
- 토크는 스트로크에 따라 크게 달라집니다.
- 모터에 예상보다 더 많은 전류가 필요합니다.
- 움직임이 거칠어지거나 이상한 소음이 발생함
- 윤활유 상태가 빨리 악화됩니다.
이러한 증상은 예압이 유일한 원인임을 증명하지는 않습니다. 잘못된 정렬, 손상된 지지 베어링, 잘못된 윤활, 오염, 구부러진 나사 샤프트, 장착 변형 및 손상된 반환 구성 요소로 인해 유사한 동작이 발생할 수 있습니다.
일반적인 예압 조정 실수
- 전송 슬리브 없이 나사에서 볼 너트 제거
- 원래의 직경과 회로배치를 모르고 볼을 교체하는 행위
- 마모되거나 손상된 궤도를 보상하기 위해 예압 증가
- 나사를 손으로 회전시키는 것만으로 예압 판정
- 장착 볼트 토크를 예압 값으로 사용
- 토크 측정 중 지지력 무시
- 나사 및 가이드웨이 정렬 불량을 수정하기 전에 예압 조정
- 측정 가능한 간격이 0이라는 것은 항상 예압이 정확하다는 것을 의미한다고 가정합니다.
볼스크류는 언제 교체해야 합니까?
예압 조정으로 모든 볼나사를 수리할 수는 없습니다. 검사 결과 다음 사항이 발견되면 교체 또는 전문 수리를 고려해야 합니다.
- 궤도의 패임, 박리 또는 득점
- 심각하거나 고르지 않은 마모
- 손상된 볼 리턴 구성 요소
- 구부러진 나사축
- 정렬 및 윤활 점검 후에도 지속적인 토크 변화
- 원래 설계 내에서 수정할 수 없는 축방향 클리어런스
- 작업 스트로크에 대해 필요한 정확도 손실
구형 어셈블리의 경우 나사 궤도가 이미 마모된 경우 볼이나 너트만 교체하면 원래 성능이 복원되지 않을 수 있습니다.
문의를 위한 볼나사 예압 정보
적절한 권장 사항을 얻으려면 다음을 제공하십시오.
- 볼 스크류 시리즈 및 전체 모델
- 나사 직경 및 리드
- 단일 또는 이중 너트 구조
- 정확도 등급
- 필요한 축방향 클리어런스 또는 예압
- 최대 축방향 하중
- 작동 속도 및 듀티 사이클
- 이동 및 총 나사 길이
- 장착 방향
- 최종 가공 도면
- 기존 토크, 클리어런스 또는 결함 측정
DLY 볼 스크류 및 볼 너트 옵션
DLY는 자동화 장비, 공작 기계, 선형 모듈 및 OEM 프로젝트를 위한 여러 너트 구성의 전조 및 연삭 볼 나사를 제조합니다. 사용 가능한 옵션은 나사 직경, 리드, 너트 구조, 정확도 등급, 축방향 클리어런스 요구 사항 및 작동 조건에 따라 다릅니다.
기존 볼스크류의 클리어런스가 너무 크거나 토크가 비정상인 경우 전체 모델, 치수, 사진, 측정된 클리어런스, 작동 조건 및 고장 증상을 보내주십시오. 그런 다음 DLY는 조정, 일치 또는 교체가 더 적절한 접근 방식인지 검토할 수 있습니다.
