볼 스크류는 나사 모양의 나사 선과 회전 운동을 생성하는 축을 가지고 있으며, 이 축의 회전으로 인해 나사가 물체를 이동하거나 압축합니다. 이번 글에서는 볼 스크류 구동원리 및 2가지 유형 볼 리턴시스템 관련해서 알아보도록 하겠습니다.
Ⅰ. 볼 스크류 어셈블리
볼 스크류 어셈블리는 각각 일치하는 나선형 홈이 있는 스크류와 너트, 그리고 너트와 스크류 사이의 유일한 접촉을 제공하는 이러한 홈 사이를 구르는 볼로 구성됩니다.
나사 또는 너트가 회전함에 따라 볼은 디플렉터에 의해 너트의 볼 리턴 시스템으로 편향되고 리턴 시스템을 통해 연속 경로로 볼 너트의 반대쪽 끝으로 이동합니다.
그런 다음 볼은 볼 리턴 시스템에서 볼 스크류 및 너트 스레드 궤도로 빠져나가 폐쇄 회로에서 지속적으로 재순환됩니다.
Ⅱ. 볼 너트 조립
볼 너트는 볼 스크류 어셈블리의 하중과 수명을 결정합니다.
볼 너트 회로의 나사산 수와 볼 나사의 나사산 수 비율은 볼 나사보다 볼 너트가 피로 파손(마모)에 얼마나 빨리 도달하는지를 결정합니다.
Ⅲ. 볼 너트는 두 가지 유형의 볼 리턴 시스템으로 제조됩니다.
1. External Ball Return System.
이러한 유형의 리턴 시스템에서 볼은 볼 너트의 외부 직경 위로 돌출된 볼 리턴 튜브를 통해 회로의 반대쪽 끝으로 리턴됩니다.
2. Internal Ball Return System
이 유형의 리턴 시스템에는 여러 가지 다양한 종류가 있으며, 볼은 너트 벽을 통해 또는 너트 벽을 따라 리턴되지만 외부 직경보다 작습니다.
예: 일부 제조업체에는 리턴 시스템에 의해 볼이 나사의 나사산 꼭대기 위로 강제로 올라가는 1회전 회로가 있습니다.
이는 크로스오버 디플렉터형 내부 리턴 시스템으로 알려져 있습니다.
크로스 오버 디플렉터 유형의 볼 너트에서는 볼이 샤프트를 한 바퀴만 회전하고 너트의 볼 디플렉터에 의해 회로가 닫혀 볼이 지점 (A)와 (D)에서 인접한 홈 사이를 교차할 수 있습니다.
예: 내부 볼 리턴 시스템
이러한 유형의 리턴 시스템에서 볼은 너트 벽을 통해 또는 너트 벽을 따라 회로의 반대쪽 끝으로 리턴되지만 “V” 캡을 통해 외부 직경 아래로 리턴됩니다.
예: 접선 내부 볼 리턴 시스템
고속 또는 고하중 적용을 위해 접선 볼 리턴 시스템을 사용합니다.
이는 제한된 공간에서 어떤 속도로든 공의 매우 부드러운 흐름을 제공하며, 이는 내구성이 매우 뛰어난 볼 리턴 시스템이며 고하중 운반 용도에도 사용됩니다.
Ⅳ. 회전 볼 너트 어셈블리
긴 볼 스크류가 고속으로 회전할 때 세장비가 해당 샤프트 크기의 자연 고조파에 도달하면 진동이 시작될 수 있습니다.
이를 임계 속도라고 하며 볼 스크류의 수명에 안 좋은 영향을 줄 수 있으며, 안전한 작동 속도는 나사의 임계 속도의 80%를 초과해서는 안 됩니다.
여전히 일부 응용 분야에서는 더 긴 샤프트 길이와 높은 속도가 필요로 하기 때문에 회전하는 볼 너트의 설계 발전은 꼭 필요할 것입니다.
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