볼 스크류 어셈블리는 모터의 회전 운동을 제어된 선형 운동으로 변환합니다. 이는 CNC 기계, 자동화 장비, 산업용 로봇, 측정 시스템 및 효율적이고 반복 가능한 위치 지정이 필요한 기타 기계에 널리 사용됩니다.
"볼 스크류 쌍" 및 "볼 스크류 및 너트 쌍"이라는 용어는 때때로 스크류 샤프트와 볼 너트의 조합을 설명하는 데 사용됩니다. 국제 엔지니어링 및 구매 커뮤니케이션에서는 일반적으로 "볼 스크류 조립" 또는 "볼 스크류 및 너트 조립"이 더 자연스럽습니다.
작동 결과는 나사축에만 의존하지 않습니다. 궤도 정확도, 볼 순환, 너트 간격 또는 예압, 지지-베어링 배열, 윤활 및 설치 정렬이 하나의 변속기 시스템으로 함께 작동해야 합니다.
볼 스크류 조립체의 주요 구성품
나사축
스크류 샤프트에는 공칭 직경, 리드 및 선형 이동 방향을 결정하는 나선형 궤도가 포함되어 있습니다. 스크류가 회전할 때 리드는 각 회전에 의해 생성되는 이론적 선형 이동을 결정합니다.
샤프트 끝은 일반적으로 지지 베어링, 잠금 너트, 커플링 및 기타 장착 부품을 위해 가공됩니다. 최종 가공 치수는 선택한 지지대 배열 및 기계 구조와 일치해야 합니다.
볼 너트
볼 너트에는 일치하는 내부 궤도와 재순환 시스템이 포함되어 있습니다. 사용 가능한 설치 공간에 따라 플랜지, 원통형 본체 또는 기타 장착 형태를 사용할 수 있습니다.
단일-너트와 이중{1}}너트 구조는 다양한 간격 및 강성 요구 사항에 사용할 수 있습니다. 예압이 높을수록 항상 더 좋다고 가정하기보다는 부하, 속도, 위치 지정 요구 사항 및 허용 가능한 구동 토크에 따라 올바른 구성을 선택해야 합니다.
재순환 공
강철 볼은 나사와 너트 궤도 사이를 굴러갑니다. 로드된 접촉 영역을 통과한 후 내부, 외부 또는 엔드{1}}캡 순환 경로를 통해 돌아와서-전송로로 다시 들어갑니다.
이러한 지속적인 순환은 기존 리드 스크류에서 볼 수 있는 슬라이딩 접촉의 대부분을 구름 접촉으로 대체하여 마찰을 줄이고 기계적 효율성을 향상시킵니다.
반품 구성품, 씰 및 윤활 부품
리턴 튜브, 내부 디플렉터 또는 엔드 캡은 재순환 경로를 통해 볼을 안내합니다. 씰은 먼지와 입자의 유입을 제한하는 데 도움이 되며 윤활 포트는 그리스나 오일이 내부 접촉 표면에 도달할 수 있도록 해줍니다.
이러한 부분의 손상, 잘못된 조립 또는 오염은 비정상적인 소음, 볼 순환 중단 또는 작동 저항 증가를 유발할 수 있습니다.
회전 운동이 선형 운동이 되는 방법
일반적인 구동 장치에서는 볼 너트가 이동 테이블에 고정되어 있는 동안 모터가 커플링을 통해 나사 축을 회전시킵니다. 너트는 자유롭게 회전할 수 없기 때문에 나사가 회전할 때 나선형 궤도를 따라 이동합니다.
배열을 반대로 할 수도 있습니다. 일부 시스템에서는 너트가 회전하는 동안 나사가 축 방향으로 고정되어 있거나 너트가 고정 하우징에 남아 있는 동안 나사가 이동합니다. 적합한 배열은 이동 길이, 속도, 관성, 설치 공간 및 기계 설계에 따라 다릅니다.
이론적 선형 이동은 나사 리드에 의해 결정됩니다. 예를 들어, 5mm 리드는 각 회전마다 5mm의 이론적 이동 거리를 생성합니다. 실제 위치 결정 성능은 리드 정확도, 축 간격, 탄성 변형, 열 변화, 구동 및 제어 시스템의 정확도에 따라 달라집니다.
전송 성능을 결정하는 요소
리드 정확도
리드 정확도는 실제 선형 이동이 주어진 나사 길이에 걸쳐 지정된 이동을 얼마나 밀접하게 따르는지를 나타냅니다. 필요한 정확도 등급은 기계의 위치 결정 요구에 따라 선택되어야 합니다.
전조 볼 스크류는 일반 산업 자동화에 일반적으로 사용되는 반면, 그라운드 볼 스크류는 더 엄격한 리드 정확도와 더 제어된 모션 성능이 필요한 애플리케이션에 선택됩니다.
축방향 클리어런스 및 예압
축방향 클리어런스는 이동 방향이 바뀔 때 반전 정확도에 영향을 미칩니다. 예압은 클리어런스를 줄이고 강성을 높일 수 있지만 내부 하중, 작동 토크 및 발열도 증가합니다.
따라서 예압 조건은 용도와 일치해야 합니다. 일반 운송 장비, 정밀 포지셔닝 시스템 및 무거운 기계 축에는 다양한 너트 구조와 예압 수준이 필요할 수 있습니다.
하중과 강성
스크류 직경, 리드, 너트 유형, 볼 접촉 설계 및 지지 배열은 축방향 하중 용량과 시스템 강성에 영향을 미칩니다. 동하중, 정하중, 가속도, 작동주기 및 요구되는 서비스 수명을 고려하여 선택해야 합니다.
직경으로만 선택된 나사는 필요한 수명이나 강성을 제공하지 못할 수 있습니다. 전체 작동 상태를 평가해야 합니다.
속도 및 지원되지 않는 길이
나사 길이와 회전 속도가 증가함에 따라 샤프트 진동과 임계{0}}속도 제한이 더욱 중요해졌습니다. 긴 나사에는 더 큰 샤프트 직경, 다른 베어링 배열, 감소된 회전 속도 또는 대체 구동 구조가 필요할 수 있습니다.
수직 적용에서는 축 하중과 좌굴 위험도 확인해야 합니다. 이동되는 질량과 나사가 설치되는 방향에 따라 선택 결과가 바뀔 수 있습니다.
지원 유닛은 전체 드라이브의 일부입니다
지지 베어링은 나사-및-너트 쌍 자체의 일부는 아니지만 완성된 모션 축에 필수적입니다. 고정 끝은 일반적으로 축 위치를 제어하고 추력 하중을 지원하는 반면, 지지 끝은 샤프트 정렬을 유지하고 적절한 열 동작을 허용합니다.
BK/BF, FK/FF 및 EK/EF는 일반적인 지원-단위 조합입니다. 올바른 시리즈와 크기는 샤프트-단 가공 및 설치 배열과 일치해야 합니다.
DLY 소모품 매칭볼 스크류 지지대승인된 도면에 따라 샤프트 끝단을 가공하거나 -단위 치수를 지원할 수 있습니다.
설치 정확성은 여전히 필수입니다
높은-정확도 볼나사는 설치 불량을 보완할 수 없습니다. 나사 샤프트, 지지 장치, 너트 하우징 및 선형 가이드 시스템이 올바르게 정렬되지 않으면 어셈블리의 저항이 고르지 않거나 진동, 열 또는 조기 마모가 발생할 수 있습니다.
설치하는 동안 메커니즘은 최종 볼트를 조이기 전에 이동하면서 천천히 움직여야 합니다. 작동 토크와 저항은 국부적인 구속 없이 합리적으로 일정하게 유지되어야 합니다.
이송 슬리브 없이 볼 너트를 나사 샤프트에서 회전시키면 안 됩니다. 그렇지 않으면 재순환 볼이 떨어지거나 너트 내부에서 올바른 위치를 벗어날 수 있습니다.
완전한 볼 스크류 어셈블리 선택
선택에 필요한 주요 정보에는 나사 직경, 리드, 전체 길이, 스트로크, 정도 등급, 너트 유형, 축 하중, 속도, 장착 방향 및 샤프트-단 치수가 포함됩니다. 도면은 어셈블리가 기존 지지 장치에 맞아야 하거나 설치된 나사를 교체해야 할 때 특히 중요합니다.
DLY 소모품볼 스크류 어셈블리SFU, SFA, SFE, SFY, DFU, DFI 및 기타 구성. C7 전조 볼 스크류는 일반 산업 응용 분야에 사용할 수 있으며, 접지 볼 스크류는 더 높은 리드 정확도가 필요한 프로젝트에 제공될 수 있습니다.
지지 장치, 잠금 너트, 커플링 및 모터 연결부에 표준 및 맞춤형 엔드 가공이 가능합니다. 직경, 정확도, 가공 및 운송 요구 사항에 따라 최대 6미터 길이의 볼 스크류를 평가할 수 있습니다.
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