저속 고토크 용도에 적합한 정밀 볼 너트 선택 방법

저속, 고토크 볼 스크류 시스템의 경우 볼 너트는 모터 토크만이 아닌 축 하중, 스크류 리드, 예압, 요구되는 강성, 윤활 조건 및 장착 정확도에 따라 선택해야 합니다.속도가 낮다고 해서 자동으로 애플리케이션이 쉬워지는 것은 아닙니다. 무거운 하중, 빈번한 시동, 짧은 왕복 스트로크 및 긴 유지 기간은 모두 국부적 접촉 응력 및 윤활 요구를 증가시킬 수 있습니다.

전체 볼 스크류 조립체도 점검해야 합니다. 고용량 너트는 작은 나사 샤프트, 불충분한 베어링 지지, 잘못된 예압 또는 잘못된 설치 정렬을 보상할 수 없습니다.

높은 토크는 볼 너트 부하와 동일하지 않습니다

모터 토크는 볼 스크류를 통해 축 추력으로 변환됩니다. 관계는 주로 나사 리드와 기계적 효율성에 따라 달라집니다. 운전 조건의 경우 대략적인 관계는 다음과 같습니다.

이는 서로 다른 나사 리드를 사용할 때 동일한 모터 토크가 서로 다른 축 방향 힘을 생성할 수 있음을 의미합니다. 리드가 작을수록 일반적으로 회전당 더 많은 선형 추력이 생성되는 반면, 리드가 클수록 회전당 더 많은 선형 이동이 생성됩니다.

이 공식은 예비 선택에 유용하지만 가속도, 충격, 가이드웨이 마찰, 외부 절삭력, 씰, 예압 드래그 또는 전달 손실은 포함되지 않습니다. 이러한 요소는 별도로 고려해야 합니다.

1. 동적 및 정적 부하 조건을 모두 확인하십시오.

볼 너트는 작동, 정지 및 유지 중에 가해지는 실제 축방향 하중을 사용하여 평가해야 합니다.

• 기본동정격하중반복적인 움직임에 따른 피로 수명을 추정할 때 사용됩니다.
• 기본정정격하중시스템에 고정 부하가 크거나 피크 부하가 짧은 경우에 중요합니다.
• 최대 축방향 하중가속, 충격, 클램핑 또는 비상 정지 중에 발생할 수 있습니다.
• 등가작동하중기계 사이클 내의 다양한 부하와 지속 시간을 반영해야 합니다.

낮은 평균 속도는 동적 부하를 무시하는 것을 정당화하지 않습니다. 프레스 조정 축, 리프팅 메커니즘 또는 클램핑 장치는 천천히 움직일 수 있지만 시작, 정지 또는 반전할 때마다 상당한 힘을 경험하게 됩니다.

선택한 어셈블리에는 충격의 심각도, 부하 불확실성 및 필요한 서비스 수명을 기준으로 적절한 안전 여유가 포함되어야 합니다. 나사축이 압축될 때 좌굴이 발생하는지도 점검해야 합니다.

2. 추력과 분해능에 따른 스크류 리드 선택

리드가 작을수록 동일한 입력 토크에서 더 큰 축 추력을 생성할 수 있으며 모터 회전당 더 미세한 선형 이동을 제공합니다. 이는 느린 위치 지정, 리프팅, 클램핑 및 정밀 조정 응용 분야에 유용합니다.

그러나 사용 가능한 가장 작은 리드를 선택하는 것이 항상 최선의 선택은 아닙니다. 디자이너는 다음 사항도 고려해야 합니다.

• 필요한 이동 속도
• 모터 회전 속도
• 포지셔닝 분해능
• 필요한 추력
• 나사 직경 및 강성
• 사용 가능한 설치 공간

필요한 선형 속도가 매우 낮은 경우 모터 제어 품질도 중요합니다. 코깅, 서보 튜닝, 커플링 규정 준수 및 외부 마찰은 볼 스크류와 너트가 올바르게 선택된 경우에도 저속 모션에 영향을 미칠 수 있습니다.

3. 단순히 "백래시 제로"가 아닌 강성을 위해 예압을 선택하십시오.

예압은 축방향 틈새를 줄이고 방향 반전 시 강성을 향상시킵니다. 위치 안정성과 반복성이 중요한 응용 분야에 유용합니다. 그러나 나사, 지지 베어링, 너트 하우징, 커플링 및 기계 구조에서 여전히 변형이 발생할 수 있기 때문에 예압으로 인해 전체 기계의 동작 손실이 전혀 발생하지 않습니다.

과도한 예압은 저속 시스템에서 여러 가지 문제를 일으킬 수 있습니다.

• 더 높은 시동 및 작동 토크
• 내부 접점 부하 증가
• 장착 오정렬에 대한 민감도 향상
• 반복적인 움직임 시 발열 증가
• 총 부하가 과소평가되면 서비스 수명이 단축됩니다.

컴팩트한 크기와 일반적인 위치 정확도가 필요한 경우 표준 단일 너트로 충분할 수 있습니다. 더 나은 백래시 제어 및 축 강성이 필요한 경우DFU 더블 너트 볼 스크류실제 부하, 설치 공간 및 구동 토크에 따라 더욱 제어된 예압을 제공할 수 있습니다.

4. 모터 선택에 시동 토크 포함

모터는 외부 축 하중을 이동하는 데 필요한 토크 이상을 극복해야 합니다. 총 구동 토크에는 다음이 포함될 수 있습니다.

• 축 추력을 발생시키는 데 필요한 토크
• 볼 너트 예압으로 인한 내부 토크
• 씰 및 윤활제 저항성
• 지지 베어링 마찰
• 가이드웨이 및 기계 테이블 저항
• 회전 및 이동 부품의 가속 토크

이는 축이 정지 상태에서 반복적으로 시작할 때 특히 중요합니다. 모터가 구동 토크만으로 선택되면 시스템이 시작하는 동안 주저하거나 경고를 보내거나 위치 안정성을 잃을 수 있습니다.

너트에 높은 시동 토크를 부여하기 전에 기계가 허용하는 경우 드라이브를 분리하고 수동으로 조립을 확인하십시오. 스트로크에 따라 급격하게 변하는 토크는 정상적인 예압이 아니라 오염, 나사 굽힘 또는 설치 정렬 불량을 나타낼 수 있습니다.

5. 저속, 짧은 스트로크에서는 윤활에 주의하십시오.

낮은 속도는 일반적으로 마찰열을 덜 발생시키지만 윤활유 분배의 효율성을 떨어뜨릴 수 있습니다. 특히 너트가 스크류의 짧은 부분 위에서 반복적으로 움직일 경우 더욱 그렇습니다.

짧은 행정 주기에서는 볼이 전체 재순환 경로를 통해 그리스를 고르게 분배하지 못할 수 있습니다. 동일한 궤도 영역에 반복적으로 하중이 가해지기 때문에 윤활이 충분하지 않으면 국부적인 마모가 증가할 수 있습니다.

이 작동 조건의 경우:

• 볼스크류 및 사용환경에 적합한 윤활제를 사용하십시오.
• 정확한 수량을 적용하십시오. 과도한 그리스는 저속 저항을 증가시킬 수 있습니다.
• 기계 설계가 허용하는 경우 주기적으로 더 긴 이동을 제공하여 윤활유를 재분배하는 데 도움이 됩니다.
• 축에 높은 하중이 가해지거나 오염된 환경에서 작동하는 경우 검사 간격을 단축하십시오.
• 기계를 장기간 사용하지 않을 경우 그리스가 굳어 있는지 확인하십시오.

그리스는 접촉 부위 근처에 남아 있기 때문에 저속 산업 시스템에서 자주 사용되지만 최종 선택은 부하, 온도, 스트로크, 씰 및 유지 관리 방법도 고려해야 합니다.

6. 너트와 나사가 일치하는지 확인하십시오.

볼 너트는 나사 직경, 리드, 궤도 형상, 순환 구조 및 정확도 요구 사항과 일치해야 합니다. 동일한 공칭 모델 지정을 가진 너트는 기존의 모든 나사 샤프트에 자동으로 적합하지 않습니다.

이는 접지, 예압 또는 교체 어셈블리의 경우 특히 중요합니다. 너트만 변경하면 축방향 틈새, 예압 및 작동 토크가 변경될 수 있습니다. 교체 정확도가 중요한 경우 확인을 위해 전체 나사 모델, 원래 너트 모델, 샤프트 치수, 애플리케이션 및 샘플 사진을 제공하십시오.

DLY의볼 너트 범위다양한 플랜지 형태, 순환 구조, 단일 또는 이중 너트 구성을 포함합니다. 플랜지 외관만 고려하기보다는 일치하는 나사 및 기계 요구 사항을 기준으로 선택해야 합니다.

7. 컨트롤 장착 정렬

너트 하우징, 나사 샤프트 및 지지 베어링은 일관된 동작 축을 공유해야 합니다. 조이는 동안 너트 하우징이 옆으로 또는 수직으로 힘을 받는 경우, 너트는 지지할 의도가 아닌 추가 반경 방향 하중을 전달합니다.

실제 설치 절차는 다음과 같습니다.

1. 너트 플랜지, 하우징 표면 및 장착 구멍을 청소하십시오.
2. 샤프트를 제 위치에 강제로 넣지 않고 고정 및 지지 끝을 설치합니다.
3. 처음에 볼트가 풀린 상태에서 너트 하우징이나 이동 테이블을 부착합니다.
4. 사용 가능한 스트로크를 통해 어셈블리를 천천히 이동합니다.
5. 너트 하우징이 자연스럽게 정렬된 위치를 찾도록 합니다.
6. 볼트를 서서히 조이고 작동 토크를 다시 확인하십시오.

너트 하우징 볼트를 조인 직후 주행 저항이 증가하는 경우 윤활유를 추가하는 대신 높이와 측면 정렬을 다시 확인하십시오.

8. 볼나사를 홀딩 브레이크로 사용하지 마십시오.

볼스크류는 기계적 효율성이 높으며 일반적으로 외부 축방향 하중에 의해 역구동될 수 있습니다. 수직 또는 정지 부하 적용에서는 모터 토크가 제거되면 너트가 움직일 수 있습니다.

위험 평가에 따라 홀딩 브레이크, 평형추, 안전 너트 또는 기타 적절한 하중 유지 장치를 고려해야 합니다. 높은 모터 토크와 볼 너트 예압은 제어되지 않는 낙하 하중에 대한 확실한 보호 장치로 취급되어서는 안 됩니다.

9. 정밀 연삭이 필요한지 여부를 결정하십시오

저속 및 고부하에는 자동으로 가장 높은 정확도 등급이 필요하지 않습니다. 정확도 수준은 위치 오류, 반복성, 반전 동작 및 기계 기능에 따라 결정되어야 합니다.

일반적인 밀기, 들어 올리기 또는 위치 지정 요구 사항이 중간 정도인 조정에는 전조 볼 나사로 충분할 수 있습니다. 에이정밀 접지 볼 스크류기계에 제어된 리드 정확도, 안정적인 반복성 및 신중하게 지정된 예압이 필요한 경우에 더 적합합니다.

DLY는 프로젝트 요구 사항에 따라 일반 산업용 애플리케이션을 위한 C7 전조 볼 스크류와 C5 이상의 고정밀 접지 옵션을 제공할 수 있습니다. 선택은 이동, 하중, 위치 요구 사항 및 도면을 통해 확인되어야 합니다.

저속, 고토크 선택 체크리스트

신뢰할 수 있는 선택을 위해 축방향 하중, 속도, 스트로크, 듀티 사이클, 나사 방향, 위치 지정 요구 사항, 사용 가능한 설치 공간 및 예상 서비스 수명을 제공하십시오. 이러한 세부 사항은 애플리케이션을 "저속 및 높은 토크"로만 설명하는 것보다 더 유용합니다.

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