싱글 너트와 더블 너트 볼 스크류의 주요 차이점은 너트 어셈블리가 축방향 클리어런스와 예압을 제어하는 방식입니다. 단일 너트 설계는 하나의 너트 본체를 사용하는 반면 이중 너트 설계는 일반적으로 스페이서 또는 다른 조정 구조를 통해 서로 하중을 받는 두 개의 너트 섹션을 사용합니다.
더 높은 축 강성과 더 제어된 예압이 필요할 때 더블 너트 볼 스크류가 일반적으로 선택됩니다. 단일 너트 볼 스크류는 컴팩트한 크기, 더 낮은 질량, 더 낮은 주행 저항 및 비용이 더 중요할 때 여전히 실용적인 선택입니다.
중요한:너트 수량만으로는 리드 정확도, 부하 용량 또는 서비스 수명이 결정되지 않습니다. 정확한 모델, 예압, 로드된 볼 회로 수, 나사 직경, 리드 및 정확도 등급도 비교해야 합니다.
단일 너트 볼 스크류 구조
단일 너트 볼 스크류에는 하나 이상의 재순환 볼 회로가 있는 하나의 너트 본체가 포함되어 있습니다. 볼은 나사축 궤도와 너트 내부의 해당 궤도 사이를 굴러갑니다.
단일 너트 설계는 표준 플랜지 너트, 원통형 너트, 내부 순환 너트 및 엔드 캡 순환 너트를 포함한 여러 구조로 제공됩니다. SFU, SFA, SFE 및 SFI와 같은 DLY 시리즈는 다양한 설치 및 작동 요구 사항에 맞게 다양한 단일 너트 구조를 사용합니다.
단일 너트는 다음과 함께 제공될 수 있습니다.
- 양의 축방향 클리어런스
- 감소되거나 통제된 클리어런스
- 볼 선택을 통해 가벼운 예압 달성
- 너트 설계에 따른 내부 오프셋 예압
따라서 모든 단일 너트 볼스크류가 큰 백래시를 갖는다고 가정하는 것은 올바르지 않습니다. 실제 축방향 클리어런스 또는 예압 사양은 선택한 모델에 대해 확인되어야 합니다.
더블너트 볼나사 구조
더블 너트 볼 스크류는 동일한 스크류 샤프트에 두 개의 너트 섹션을 사용합니다. 두 개의 너트는 볼과 궤도면의 양쪽 접촉이 맞물린 상태를 유지하도록 반대 축 방향으로 로드됩니다.
일반적인 디자인은 두 개의 너트 섹션 사이에 스페이서를 배치합니다. 유효 스페이서 두께를 변경하면 상대 축 위치가 변경되고 이에 따라 볼 접촉에 적용되는 예압이 변경됩니다.
DLY DFU 및 DFI 시리즈는 더블 너트 구조를 사용합니다. 유사한 직경과 리드의 표준 단일 너트와 비교할 때 일반적으로 더 많은 축 방향 설치 공간이 필요합니다.
단일 너트와 이중 너트: 주요 차이점
| 목 | 싱글 너트 | 더블 너트 |
|---|---|---|
| 구조 | 너트 본체 1개 | 두 개의 반대쪽 너트 섹션 |
| 축 길이 | 일반적으로 더 짧음 | 일반적으로 더 길다 |
| 무게 | 일반적으로 더 낮음 | 일반적으로 더 높음 |
| 예압 방식 | 모델에 따라 볼 선택 또는 내부 오프셋 구조 | 스페이서 또는 조정 메커니즘이 있는 반대 너트 |
| 축방향 클리어런스 | 선택한 클리어런스 또는 예압 사양에 따라 다름 | 반대 너트 예압 구조를 통해 더욱 쉽게 제어 가능 |
| 축 강성 | 많은 일반 모션 시스템에 적합합니다. 예압 및 너트 설계에 따라 다름 | 일반적으로 더 높은 양방향 강성이 필요할 때 선택됩니다. |
| 실행 토크 | 일반적으로 예압이 거의 또는 전혀 적용되지 않을 때 더 낮아집니다. | 예압 및 추가 볼 접촉으로 인해 더 높을 수 있음 |
| 발열 | 일반적으로 비슷한 조건에서는 더 낮습니다. | 상당한 예압을 사용하면 더 높아질 수 있습니다. |
| 비용 | 일반적으로 낮음 | 일반적으로 더 높음 |
| 설치공간 | 소형 어셈블리에 더 적합 | 나사 축을 따라 더 많은 공간이 필요합니다. |
백래시와 축방향 클리어런스의 차이
볼 스크류의 백래시는 추력 방향이 바뀔 때 발생할 수 있는 축 운동 손실입니다. 이는 볼과 궤도 사이의 간격에 의해 영향을 받지만 전체 축의 측정된 손실 동작에는 다음도 포함될 수 있습니다.
- 지지 베어링 변위
- 너트 하우징 운동
- 커플링 클리어런스
- 나사축 탄성변형
- 기계 프레임 및 브래킷 변형
- 제어 시스템 응답
예압이 적용된 이중 너트는 궤도의 반대편에 접촉을 유지하여 내부 축방향 틈새를 줄입니다. 그러나 "백래시 제로"가 전체 기계 축에 대한 절대적인 보장으로 간주되어서는 안 됩니다.
올바르게 설계된 예압 단일 너트는 낮은 축방향 클리어런스와 안정적인 위치 지정을 제공할 수도 있습니다. 따라서 최종 선택에서는 너트 본체 수뿐만 아니라 지정된 간격과 강성을 비교해야 합니다.
축 강성의 차이
예압은 외부 하중의 방향이 바뀔 때 변위를 줄여 축 강성을 증가시킵니다. 이중 너트 구조는 두 개의 반대 볼 접촉 그룹 사이에 예압을 적용하는 실용적인 방법을 제공합니다.
이는 다음을 경험하는 기계 축에 도움이 될 수 있습니다.
- 빈번한 양방향 포지셔닝
- 반전 절삭력
- 높은 강성 요구 사항
- 작은 허용 탄성 변위
- 작동 중 축방향 하중 변경
전체 축의 강성은 나사축 길이와 직경, 지지 베어링, 베어링 범위, 너트 브래킷 및 기계 프레임에 따라 달라집니다. 이중 너트를 설치해도 유연한 지지 구조를 보완할 수 없습니다.
더블 너트는 두 배의 부하를 지탱합니까?
아니요. 더블 너트 볼 스크류는 싱글 너트 모델 부하 용량의 두 배를 갖는다고 가정해서는 안 됩니다.
기본 동적 및 정적 정격 하중은 다음에 따라 달라집니다.
- 나사 직경 및 리드
- 볼 직경
- 로드된 회로 수
- 내부 접촉 기하학
- 너트 디자인
- 재료 및 열처리
- 예압인가
예압은 그 자체로 내부 하중입니다. 피로 수명을 계산할 때 예압 조건은 외부 작동 하중과 함께 고려해야 합니다. 과도한 예압은 강성을 향상시키더라도 수명을 단축시킬 수 있습니다.
너트 개수로 용량을 추정하기보다는 항상 정확한 싱글 너트와 더블 너트 모델의 정격 하중 데이터를 비교하십시오.
더블 너트가 리드 정확도를 향상합니까?
그 자체로는 아닙니다. 리드 정확도는 실제 축 이동이 나사 길이에 걸쳐 지정된 이동을 얼마나 밀접하게 따르는지를 나타냅니다. 주로 제조 공정과 정확도 등급에 따라 결정됩니다.
예를 들어, C5 단일 너트 볼 나사는 C7 이중 너트 볼 나사보다 리드 정확도가 더 좋습니다. 더블 너트는 더 높은 축 강성과 더 낮은 클리어런스를 제공할 수 있지만 나사 샤프트의 리드 정확도를 자동으로 변경하지는 않습니다.
포지셔닝 성능이 중요한 경우 다음을 모두 평가하십시오.
- 정확도 등급:이동 편차를 제어합니다.
- 클리어런스 또는 예압:반전 거동과 축 강성에 영향을 미칩니다.
작동 토크, 열 및 속도
예압이 없거나 가벼운 단일 너트는 일반적으로 유사한 크기의 실질적으로 예압이 적용된 이중 너트보다 시동 및 작동 토크가 낮습니다.
예압이 증가하면:
- 일반적으로 축 강성이 증가합니다.
- 로스트 모션은 일반적으로 감소합니다.
- 마찰 토크가 증가합니다.
- 발열량이 증가할 수 있습니다.
- 모터 토크 요구 사항이 증가할 수 있습니다.
- 예압이 과하면 피로수명이 감소할 수 있습니다.
고속 축의 경우 예압은 온도 상승 및 주행 저항과 균형을 이루어야 합니다. 더블너트 설계는 기계가 빠르게 움직인다고 해서 자동으로 선택되어서는 안 됩니다.
설치 및 유지 관리 차이점
단일 너트는 더 짧으며 일반적으로 소형 기계에 포장하기가 더 쉽습니다. 너트 하우징과 주변 구조도 더 작을 수 있습니다.
더블 너트는 두 너트 섹션과 예압 구조에 충분한 축방향 공간이 필요합니다. 설치 시 어셈블리가 비틀리거나 뒤틀리지 않도록 해야 합니다. 너트 브래킷은 두 개의 너트가 정렬에서 벗어나지 않도록 하면서 장착면 전체를 지지해야 합니다.
예압 스페이서를 함부로 연마하거나 교체 또는 개조하지 마십시오. 스페이서 두께의 작은 변화로 인해 예압 토크와 내부 하중이 크게 변경될 수 있습니다. 예압 조정은 제조업체의 절차를 따라야 하며 토크 또는 변위 측정을 통해 검증되어야 합니다.
적절한 이송 튜브나 고정 도구 없이 두 유형 모두 나사 샤프트에서 제거해서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 볼이 순환 경로를 벗어날 수 있습니다.
단일 너트를 선택하는 경우
단일 너트 볼 스크류는 일반적으로 다음과 같은 경우에 적합합니다.
- 설치 공간이 제한되어 있습니다.
- 낮은 이동 질량이 선호됩니다.
- 적당한 축 강성이면 충분합니다.
- 애플리케이션은 지정된 축방향 클리어런스를 수용할 수 있습니다.
- 예압된 단일 너트 설계는 이미 반전 요구 사항을 충족합니다.
- 낮은 작동 토크가 중요합니다.
- 비용 관리가 최우선입니다.
일반적인 예로는 소형 자동화 장비, 일반 CNC 보조 축, 3D 프린터, 포장 기계 및 적당한 강성 요구 사항을 갖춘 위치 지정 메커니즘이 있습니다.
DLYSFA 너트콤팩트한 싱글 너트 구조의 일례입니다.
더블 너트를 선택해야 하는 경우
다음과 같은 경우에는 더블 너트 볼 스크류가 더 적합할 수 있습니다.
- 축은 자주 방향을 바꿉니다.
- 낮은 축방향 클리어런스가 필요합니다.
- 더 높은 양방향 강성이 필요합니다.
- 이 애플리케이션은 하중 변화에 따른 탄성 변위에 민감합니다.
- 기계에는 충분한 축 방향 설치 공간이 있습니다.
- 모터는 지정된 예압 토크를 수용할 수 있습니다.
- 추가 비용과 조립 복잡성은 성능 요구 사항에 따라 정당화됩니다.
DLY 소모품이중 볼 너트더블 너트 예압 구조가 필요한 용도에 적합합니다.
선정 전 확인사항
단일 너트와 이중 너트 중에서 결정하기 전에 다음을 제공하십시오.
- 나사 직경 및 리드
- 필요한 스트로크 및 전체 길이
- 최대 및 평균 축방향 하중
- 속도와 가속도
- 필요한 리드 정확도
- 허용 축방향 클리어런스
- 필요한 축 강성
- 너트 설치 가능 공간
- 듀티 사이클 및 요구 수명
- 장착방향
- 너트 및 샤프트 끝단 도면
결론
단일 너트 볼 스크류는 작고 가벼우며 일반적으로 더 경제적입니다. 다양한 여유 공간 및 예압 조건으로 사용할 수 있으며 많은 자동화 및 공작 기계 축의 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
더블 너트 볼 스크류는 두 개의 반대쪽 너트 섹션을 사용하여 보다 제어 가능한 예압, 감소된 축 간극 및 더 높은 양방향 강성을 제공합니다. 이들의 절충안에는 더 긴 길이, 무게, 작동 토크, 열 발생 및 비용이 포함됩니다.
더블 너트가 항상 더 정확하거나 부하 용량이 두 배라는 가정을 바탕으로 선택해서는 안 됩니다. 특정 모델의 실제 정격 하중, 예압, 정도 등급, 강성 및 치수 데이터를 비교하십시오.
DLY 전체 보기볼 너트 범위또는 모델 확인을 위해 적용 매개변수와 설치 도면을 보내주십시오.
