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ボールねじ

ボールねじは、ねじ軸とナットの間に多数の鋼球を転がして、モータの回転運動を直線運動に変える送りねじです。すべりねじに比べて摩擦が小さく、伝達効率が高いため、少ない駆動トルクで精密な位置決めができます。鋼球はナット内の循環部品を通って繰り返し循環します。ねじ溝を研削で仕上げる精密ボールねじと、転造で成形する転造ボールねじがあり、精度等級(C0〜C10など)で区別されます。ナットに予圧をかけて軸方向のガタをなくしたタイプもあります。工作機械の送り軸、半導体・電子部品の製造装置、搬送装置、XYテーブルなどの位置決め機構で使われます。

ボールねじの選び方

  1. 1. 必要な速度と分解能でリードを決める

    リードは軸1回転あたりの送り量です。掲載品は1〜40mmです。大きいほど同じ回転数で速く送れますが、必要トルクが増え、1パルスあたりの移動量も粗くなります。最高速度、モータの最高回転数、位置決め分解能から逆算して決めます。

  2. 2. 荷重と剛性から軸外径を選ぶ

    軸外径は負荷容量、剛性、座屈荷重、危険速度に影響します。掲載品は8〜32mmです。全長が長い場合や高速回転させる場合は、たわみと共振を避けるために太い軸が必要になります。支持方法を含めて許容回転数を確認します。

  3. 3. 動定格荷重で寿命を確認する

    基本動定格荷重Caは寿命計算の基準となる軸方向荷重です。掲載品は1950〜16100Nです。運転時の平均荷重と走行距離から定格寿命を計算し、必要年数を満たすかを確認します。寿命は荷重比のおおよそ3乗に反比例します。

  4. 4. 衝撃荷重は静定格荷重で見る

    基本静定格荷重C0aは、静止時や衝撃時に許容される軸方向荷重です。掲載品は2600〜33400Nです。急停止時の慣性力や加工反力などの最大荷重に対して、静的安全率を確保できるかを確認します。

  5. 5. 位置決め精度に合う精度等級を選ぶ

    精度等級はリード誤差の許容範囲を示し、数字が小さいほど高精度です。掲載例は研削仕上げのC5が中心です。要求する位置決め精度に対して過剰な等級を選ぶとコストが上がるため、必要な精度と照らし合わせて決めます。

  6. 6. ガタと予圧トルクの兼ね合い

    軸方向すきまは掲載品で0〜0.03mmです。往復運動でバックラッシ(戻り時のずれ)を嫌う用途には予圧付きを選びます。ただし予圧トルク(掲載品は2〜25N·cm)が大きいほど駆動トルクと発熱が増えるため、モータ容量と合わせて確認します。

  7. 7. 全長と軸端加工を装置に合わせる

    全長は掲載品で85〜2500mmです。ストロークにナット長と余裕を加え、さらに支持軸受の取付部を含めて決めます。長尺品は危険速度と座屈の制約が厳しくなるため、軸外径とあわせて検討します。

この解説は、掲載製品の資料と仕様の項目をもとに AI が作成しました。採用前に各社の資料でご確認ください。