볼스크류의 작동원리 

I. 볼스크류의 주요 구성요소

볼 스크류의 고정밀 모션 전달은 정밀하게 일치하는 통합 설계를 통해 보장됩니다. 볼나사는 볼나사 샤프트, 볼나사 너트, 강구, 볼 순환 시스템, 볼 복귀 장치, 더스트 씰 등 6가지 주요 구성 요소로 구성됩니다. 모든 요소가 조화롭게 작동하여 볼 순환이 가능한 폐쇄형 모션 전달 시스템을 형성합니다.

볼스크류 축의 표면에는 고정밀 원호형 궤도가 만들어져 볼의 이동을 위한 주요 가이드 역할을 합니다. 볼 스크류 너트는 이동 가능한 결합 요소이며, 그 내부에는 샤프트 트랙과 정밀하게 상호 작용하는 해당 궤도가 있습니다.

다수의 고정밀 강철 볼이 내부 궤도와 외부 궤도 사이에 위치하며 주 전동체 역할을 합니다. 볼의 순환 및 복귀 시스템은 폐쇄 회로를 따라 연속적으로 반복되는 움직임을 보장합니다. 양쪽에 설치된 씰은 먼지와 오염 물질의 유입을 방지하여 일관된 모션 정확도를 보장합니다.

II. 볼나사의 기본 작동 원리

볼 스크류의 기본 작동 원리는 전통적인 슬라이딩 마찰을 롤링 마찰로 대체하고 볼의 폐쇄 순환을 통해 모터 토크를 선형 힘과 선형 운동으로 효과적으로 변환하는 것입니다. 기존 스크류 드라이브에서는 나사산 표면이 서로 직접 접촉하고 미끄러지기 때문에 상당한 마찰 저항, 빠른 마모 및 상대적으로 낮은 기어 효율을 초래합니다.

볼스크류에서는 샤프트와 너트의 나선형 전동면 사이에 고정밀 강철 볼이 배치됩니다. 서보 모터 또는 스테퍼 모터가 볼 스크류를 구동할 때 궤도의 나선 각도는 강철 볼에 축 방향 힘을 생성하여 강철 볼이 궤도를 따라 지속적으로 굴러가게 합니다. 결과적으로 볼나사 너트는 원활한 왕복 직선운동을 하게 됩니다. 운동을 전달하는 과정에서 "미끄러지는 표면" 접촉은 점 접촉과 롤링으로 대체되어 마찰 저항이 크게 감소합니다.

동시에 특수한 볼 순환 및 복귀 장치가 스트로크 끝에 도달한 볼을 궤도의 초기 부분으로 되돌려 보냅니다. 그 후, 그들은 다시 순환에 포함되어 연속적인 폐쇄형 볼 이동 시스템을 형성합니다. 이는 오래 지속되고 안정적인 고속 선형 모션 전송을 보장합니다.

설치 방법에 따라 동작을 전달하는 두 가지 옵션이 가능합니다. 즉, 나사가 고정되고, 너트가 회전하여 선형으로 이동합니다. 너트가 고정되면 나사가 회전하여 왕복 운동을 합니다. 이러한 옵션을 사용하면 자동화 장비 및 기계 모듈의 다양한 설계 및 설치 조건에 볼 스크류를 적용할 수 있습니다.

III. 예압 원리: 백래시 없는 고정밀 모션 전달

기존의 스크류 기어에는 백래시가 있어 위치 결정 정확도가 떨어지고 정밀 장비의 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 정밀 볼 스크류에서는 예압 설계를 사용하여 기어의 백래시가 사실상 제거됩니다. 이는 미크론 정밀도의 위치 결정을 보장하는 핵심 요소 중 하나입니다.

듀얼 너트 예압, 피치차 예압 및 대형 볼 예압과 같은 기술은 볼이 유격이나 느슨해짐 없이 내부 및 외부 궤도면과 일정하고 긴밀한 접촉을 유지하도록 보장합니다.

장비의 이동 방향을 전환할 때 공회전, 위치 이동, 재밍 및 진동과 관련된 문제가 없습니다. 정밀 연삭과 결합하여 최대 ±0.003mm의 매우 높은 위치 반복성을 제공하므로 정밀 가공, IC 검사 및 정밀 조립 위치 지정과 같은 고정밀 응용 분야에 이상적입니다.