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볼 나사

볼나사는 나사축과 너트 사이에 다수의 강구를 굴려 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 바꾸는 이송 나사입니다. 슬라이딩 나사에 비해 마찰이 작고 전달 효율이 높아, 적은 구동 토크로 정밀한 위치결정이 가능합니다. 강구는 너트 내부의 순환 부품을 거쳐 반복적으로 순환합니다. 나사 홈을 연삭으로 마무리한 정밀 볼나사와 転造로 성형한 전조 볼나사가 있으며, 정밀도 등급(C0~C10 등)으로 구분합니다. 너트에 예압을 가해 축 방향 백래시를 없앤 타입도 있습니다. 공작기계의 이송축, 반도체·전자부품 제조장치, 반송장치, XY 테이블 등의 위치결정 기구에 사용됩니다.

볼 나사 선택 가이드

  1. 1. 필요한 속도와 분해능으로 리드 결정

    리드는 축 1회전당 이송량입니다. 게재품은 1~40mm입니다. 클수록 같은 회전수에서 빠르게 이송할 수 있지만 필요 토크가 증가하고, 펄스당 이동량도 거칠어집니다. 최고 속도, 모터 최고 회전수, 위치결정 분해능에서 역산하여 결정합니다.

  2. 2. 하중과 강성으로 축 외경 선택

    축 외경은 부하 용량, 강성, 좌굴 하중, 위험 속도에 영향을 미칩니다. 게재품은 8~32mm입니다. 전체 길이가 길거나 고속으로 회전시키는 경우에는 처짐과 공진을 피하기 위해 굵은 축이 필요합니다. 지지 방법을 포함하여 허용 회전수를 확인합니다.

  3. 3. 동정격 하중으로 수명 확인

    기본 동정격 하중 Ca는 수명 계산의 기준이 되는 축 방향 하중입니다. 게재품은 1950~16100N입니다. 운전 시 평균 하중과 주행 거리로 정격 수명을 계산하여 필요 년수를 충족하는지 확인합니다. 수명은 하중비의 약 3제곱에 반비례합니다.

  4. 4. 충격 하중은 정지 정격 하중으로 확인

    기본 정지 정격 하중 C0a는 정지 시나 충격 시 허용되는 축 방향 하중입니다. 게재품은 2600~33400N입니다. 급정지 시의 관성력이나 가공 반력 등 최대 하중에 대해 정적 안전율을 확보할 수 있는지 확인합니다.

  5. 5. 위치결정 정밀도에 맞는 정밀도 등급 선택

    정밀도 등급은 리드 오차의 허용 범위를 나타내며, 숫자가 작을수록 정밀도가 높습니다. 게재 예는 연삭 마무리 C5가 중심입니다. 요구되는 위치결정 정밀도에 비해 과도한 등급을 선택하면 비용이 증가하므로, 필요한 정밀도와 대조하여 결정합니다.

  6. 6. 백래시와 예압 토크의 균형

    축 방향 틈새는 게재품에서 0~0.03mm입니다. 왕복 운동에서 백래시(복귀 시 어긋남)를 피해야 하는 용도에는 예압 부착 타입을 선택합니다. 다만 예압 토크(게재품은 2~25N·cm)가 클수록 구동 토크와 발열이 증가하므로 모터 용량과 함께 확인합니다.

  7. 7. 전체 길이와 축단 가공을 장치에 맞춤

    전체 길이는 게재품에서 85~2500mm입니다. 스트로크에 너트 길이와 여유를 더하고, 지지 베어링의 설치부를 포함하여 결정합니다. 장척품은 위험 속도와 좌굴 제약이 엄격해지므로 축 외경과 함께 검토합니다.

이 해설은 게재 제품의 자료와 사양 항목을 바탕으로 AI가 작성했습니다. 채택 전에 각 사 자료에서 확인해 주십시오.