볼 나사 너트 유형: 플랜지, 내부 및 외부 순환

볼 스크류 너트는 종종 플랜지 너트, 내부 순환, 외부 순환 및 예압 너트와 같은 용어로 설명됩니다. 이러한 용어는 "너트 유형"을 경쟁하는 것처럼 들리지만 실제로는 서로 다른 설계 치수를 나타냅니다.

에이플랜지 너트너트 본체가 캐리지나 하우징에 장착되는 방법을 설명합니다.내부 및 외부 순환볼이 부하가 걸린 궤도의 끝에서 다음 순환 경로의 시작 부분으로 어떻게 돌아가는지 설명합니다.예압축방향 클리어런스와 강성을 제어하는 ​​방법을 설명합니다.

비교할 때 이러한 차이점을 이해하는 것이 필수적입니다.볼 스크류 너트 유형선형 모듈의 경우. 이 가이드에서는 주요 너트 구조, 공학적 장단점, 공간, 속도, 하중, 강성, 백래시 및 유지 관리 요구 사항을 기준으로 너트를 선택하는 방법에 대해 설명합니다.

볼 나사 너트를 정의하는 세 가지 다른 질문

볼 너트를 분류하는 유용한 방법은 세 가지 질문에 답하는 것입니다.

1. 너트는 어떻게 장착되나요?플랜지, 원통형, 정사각형 또는 기타 하우징 형태.
2. 공은 어떻게 재순환되나요?리턴 튜브/파이프, 디플렉터, 리턴 피스, 엔드 캡 또는 기타 순환 시스템.
3. 축방향 클리어런스는 어떻게 제어됩니까?틈새 유형, 대형 볼 예압, 오프셋 예압, 이중 너트 예압 또는 기타 제조업체별 배열.

중요한:너트는 플랜지 너트일 수 있으며 내부 순환을 사용하고 동시에 예압을 받을 수도 있습니다. 이러한 레이블은 상호 배타적이지 않습니다.

볼 스크류 너트 작동 방식

볼스크류 내부에서는 롤링 볼이 나사축 홈과 너트 홈 사이에서 하중을 전달합니다. 나사 또는 너트가 회전함에 따라 볼은 부하가 걸린 궤도를 통해 이동합니다.

볼이 궤도 끝에 도달한 후에는 단순히 너트에서 빠져나올 수 없기 때문에 너트에는 볼을 이전 홈으로 다시 리디렉션하는 재순환 경로가 포함되어 있습니다.

재순환 시스템은 다음에 영향을 미칩니다.

• 너트 외경
• 너트 길이
• 사용 가능한 리드 및 볼 크기
• 허용 회전수
• 소음 및 진동 거동
• 제조 복잡성
• 서비스 가능성

플랜지 볼 나사 너트

에이볼 스크류 플랜지 너트이동 테이블, 너트 하우징 또는 기계 구조에 볼트로 고정되는 확대된 장착 플랜지가 있습니다.

플랜지는 다음과 같습니다.

• 둥근
• 컷플랫
• 정사각형 모양
• 맞춤 가공

정확한 볼트 패턴은 시리즈와 제조업체에 따라 다릅니다.

선형 모듈에서 플랜지 너트가 일반적인 이유

플랜지는 볼 너트와 캐리지 사이에 직접적인 기계적 인터페이스를 제공합니다. 이는 축 방향 힘 전달을 단순화하고 조립을 간단하게 만듭니다.

일반적인 장점은 다음과 같습니다.

• 간단한 장착
• 명확한 축방향 하중 경로
• 편리한 교체
• 캐리지 블록에 쉽게 통합

플랜지 모양에 따라 순환 방식이 결정되지 않습니다.

플랜지 너트는 리턴 튜브, 내부 디플렉터, 엔드 캡 또는 기타 순환 메커니즘을 사용할 수 있습니다. 따라서 플랜지는 볼 리턴 분류가 아닌 설치 기능입니다.

원통형 및 소형 너트 본체

일부 볼 너트는 대형 기존 플랜지 없이 원통형 또는 슬림형 몸체를 사용합니다. 전용 하우징 내부에 고정하거나 나사산으로 고정하거나 장착할 수 있습니다.

이러한 구성은 다음과 같은 경우에 유용할 수 있습니다.

• 방사형 공간이 제한되어 있습니다.
• 기계는 맞춤형 너트 하우징을 사용합니다.
• 소형 통합 모듈이 필요합니다.
• 너트는 좁은 프로파일 내부에 맞아야 합니다.

장착 설계는 너트 회전을 방지하고 전체 축 하중을 안전하게 전달해야 합니다.

"내부 순환"이란 무엇을 의미합니까?

일반적인 엔지니어링 용도에서는내부 순환 볼 너트너트 본체에 통합되거나 밀접하게 통합된 소형 리턴 요소를 통해 볼을 리턴합니다.

일반적인 예로는 디플렉터 유형 또는 리턴 피스 유형 메커니즘이 있습니다. 디플렉터는 볼이 한 홈에서 인접한 홈으로 방향을 바꾸므로 볼이 로드된 경로에 다시 들어갈 수 있습니다.

제조업체 용어에 따라 일부 엔드캡 시스템은 너트 본체를 통해 통합된 복귀 통로를 사용할 수도 있습니다. 명명 규칙이 다양하므로 정확한 반품 구조는 제품 도면을 통해 확인해야 합니다.

내부 순환의 장점

내부 순환 설계는 다음을 제공할 수 있습니다.

• 콤팩트한 외형 치수
• 너트에서 돌출된 대형 외부 리턴 튜브 없음
• 좁은 내부에 좋은 포장선형 모듈
• 일부 고속 설계의 균형 잡힌 너트 형상

예를 들어, THK는 특히 너트 치수를 줄이기 위해 소형 볼 스크류 설계에 디플렉터 순환을 사용합니다.

잠재적인 한계

정확한 제한은 리턴 형상에 따라 다르지만 설계자는 다음을 고려해야 합니다.

• 사용 가능한 볼 직경
• 리드 범위
• 순환회로수
• 제조 복잡성
• 내부 반품 구성 요소의 접근성

디플렉터형 볼 너트

디플렉터는 너트에 배치된 소형 리턴 요소입니다. 이는 볼을 나사산을 따라 인접한 로드된 홈으로 안내합니다.

이 접근 방식은 다음과 같은 경우에 매력적입니다.

• 컴팩트한 자동화
• 작은 너트 외경
• 통합 선형 모듈
• 외부 리턴 튜브가 포장을 방해하는 응용 분야

디플렉터 순환이 자동으로 더 조용한 작동을 의미합니까?

아니요. 소음은 볼 속도, 복귀 경로 형상, 예압, 윤활 및 제조 품질에 따라 달라집니다. 특별히 최적화된 일부 내부 복귀 시스템은 고속 및 저소음 작동을 위해 설계되었지만 "내부 순환"만으로는 특정 소음 수준을 보장하지 않습니다.

"외부 순환"이란 무엇을 의미합니까?

외부 순환 볼 너트일반적으로 볼을 로드된 영역으로 되돌리기 전에 메인 너트 궤도 외부로 볼을 안내하는 리턴 튜브 또는 리턴 파이프를 사용합니다.

리턴 튜브는 일반적으로 너트 본체 외부에 부착되어 명확하게 보이는 재순환 경로를 만듭니다.

외부 복귀관 순환의 장점

리턴 튜브 설계는 다음과 같은 다양한 범위를 지원할 수 있기 때문에 널리 사용됩니다.

• 나사 직경
• 리드
• 공 크기
• 부하 용량
• 예압 배열

이는 산업용 볼 스크류, 공작 기계 및 대형 스크류 어셈블리에서 일반적입니다.

포장 트레이드오프

눈에 보이는 주요 차이점은 리턴 튜브가 너트 주위에 추가 반경 방향 공간을 차지한다는 것입니다.

이는 볼 스크류가 좁은 알루미늄 선형 모듈 프로파일 내부에 맞아야 하는 경우 중요할 수 있습니다.

내부 순환과 외부 순환

하나의 일반 비교표에서만 순환 유형을 선택하지 마십시오.허용 속도, 정격 하중 및 소음은 실제 너트 시리즈에서 가져와야 합니다.

엔드캡 순환

엔드 캡 볼 너트는 볼을 부하 회로의 반대쪽 끝으로 다시 가져오는 복귀 통로와 함께 너트 끝의 복귀 구성 요소를 사용합니다.

이 아키텍처는 종종 더 긴 복귀 경로에 대한 효율적인 순환이 필요한 더 큰 리드 또는 설계와 관련됩니다.

제조업체 및 시리즈에 따라 엔드캡 설계는 고속 및 고부하에 최적화될 수 있습니다.

선형 모듈에서 엔드캡 설계가 중요한 이유

하이 리드 스크류는 회전당 더 큰 선형 이동을 제공하여 목표 선형 속도에 필요한 스크류 rpm을 줄일 수 있습니다. 따라서 엔드캡 순환은 일부 고속 주행과 관련이 있습니다.볼 스크류 모듈디자인.

반품 부품 및 기타 순환 설계

제조업체는 또한 리턴 피스, 브리지 유형 리턴 및 독점 순환 구조를 사용합니다.

실용적인 교훈은 "내부 대 외부"가 유용한 상위 수준 구별이지만, 진지한 엔지니어링 비교를 통해 선택한 부품 번호에 사용된 정확한 순환 메커니즘을 식별해야 한다는 것입니다.

예압 볼나사 너트란 무엇입니까?

에이예압된 볼 스크류 너트외부 프로세스 하중이 적용되기 전에도 전동체 또는 너트 배열이 내부 축방향 하중을 생성하도록 설계되었습니다.

목적은 축방향 클리어런스를 줄이고 강성을 높이는 것입니다.

사전 로드는 다음을 향상시킬 수 있습니다.

• 양방향 포지셔닝
• 반전 응답
• 축 강성
• 작은 외부 방해에 대한 저항

예압은 정확도 등급과 동일하지 않습니다

정확도가 높은 나사는 예압이 되지 않은 경우 여유 공간을 가질 수 있으며, 리드 정확도가 낮은 나사는 너트에 예압이 가해지면 축 방향 유격이 매우 낮을 수 있습니다.

이러한 사양은 다양한 성능 특성을 제어합니다.

• 정확도 등급:리드/이동 정확도
• 예압/틈새:축 유격 및 강성

정밀 선형 모듈은 종종 두 가지를 모두 고려해야 합니다.

일반적인 예압 방법

볼 스크류 제조업체는 여러 가지 예압 배열을 사용합니다.

더블 너트 예압

두 개의 너트는 틈새를 제거하기 위해 종종 스페이서를 사용하여 축 방향으로 분리되거나 서로 하중을 받습니다.

장점은 다음과 같습니다.

• 높은 축 강성
• 조정 가능하거나 정의된 예압
• 강력한 양방향 포지셔닝 성능

단점은 너트 길이와 질량이 더 크다는 것입니다.

오프셋 리드 또는 단일 너트 예압

내부 홈 관계는 한 너트의 서로 다른 부분이 반대 축방향 예압을 생성하도록 제조됩니다.

이는 기존의 더블 너트 구조보다 더 컴팩트한 패키지로 예압을 제공할 수 있습니다.

대형 볼 ​​예압

약간 큰 볼을 사용하여 나사와 너트 궤도 사이에 간섭을 일으킬 수 있습니다.

달성 가능한 예압과 적용 범위는 특정 설계에 따라 다르지만 이는 두 개의 별도 너트를 사용하지 않고도 여유 공간을 줄일 수 있습니다.

얼마나 많은 예압이 더 낫습니까?

더 많은 예압이 자동으로 더 좋아지는 것은 아닙니다.

예압이 높을수록 강성이 향상될 뿐만 아니라 다음도 증가합니다.

• 실행 토크
• 발열
• 모터 RMS 토크
• 윤활 수요
• 윤활이나 정렬 상태가 좋지 않으면 마모됩니다.

예압은 필요한 강성과 역전 성능과 일치해야 합니다.과도한 예압을 사용하면 효율성과 열 안정성이 저하될 수 있습니다.

클리어런스형 볼너트

모든 선형 모듈에 예압된 너트가 필요한 것은 아닙니다.

다음과 같은 경우 여유 공간 또는 낮은 예압 너트가 적합할 수 있습니다.

• 적용은 주로 단방향입니다.
• 절대적인 반전 정확도는 중요하지 않습니다.
• 낮은 구동 토크가 중요합니다
• 최대 강성보다 비용이 더 중요
• 축은 일반 운송에 사용됩니다.

허용되는 축방향 클리어런스는 기계의 위치 지정 요구 사항과 비교되어야 합니다.

단일 너트 대 이중 너트

너트 길이는 사용 가능한 스트로크에 영향을 미칩니다

고정된 전체 모듈 길이에서 더 긴 너트 또는 이중 너트 어셈블리는 움직이는 너트 패키지와 끝 간격이 더 많은 내부 공간을 차지하므로 사용 가능한 스트로크를 줄일 수 있습니다.

이는 설계자가 짧은 모듈 본체에서 가능한 최대 스트로크를 원하는 소형 기계에서 특히 중요합니다.

너트 직경은 모듈 프로파일 크기에 영향을 미칩니다

큰 플랜지나 외부 리턴 튜브가 있는 너트에는 더 많은 반경 방향 공간이 필요합니다.

이는 다음에 영향을 미칠 수 있습니다.

• 알루미늄 프로파일 폭
• 캐리지 높이
• 커버 기하학
• 윤활 접근
• 모터 및 커플링 정렬

컴팩트한 내부 순환 너트는 모듈 단면이 주요 설계 제약 조건일 때 유용할 수 있습니다.

부하 용량은 너트 스타일만으로는 결정되지 않습니다

리턴 튜브 너트는 자동으로 "중부하"가 아니며 내부 순환 너트도 자동으로 "경부하"가 아닙니다.

볼 스크류 부하 용량은 다음에 따라 달라집니다.

• 나사 직경
• 볼 직경
• 로드된 회로 수
• 접촉 기하학
• 너트 길이
• 재료 및 열처리

선택한 시리즈의 실제 동적 및 정적 정격 하중을 비교하십시오.

순환 회로가 중요하다

볼 너트에는 하나 이상의 순환 회로가 포함될 수 있습니다.

회로 부하가 많을수록 축 부하를 공유하는 볼의 수가 늘어날 수 있지만 용량에 미치는 영향은 전체 접점 설계에 따라 달라집니다.

회로 수는 다음 사항에도 영향을 미칩니다.

• 너트 길이
• 정격하중
• 엄격
• 볼 리턴 레이아웃

고속 선택

고속 볼 스크류 모듈의 경우 볼이 높은 빈도로 부하가 걸린 궤도에 반복적으로 들어오고 나가기 때문에 순환 품질이 특히 중요합니다.

확인하다:

• 허용 나사 rpm
• 지정된 경우 제조업체 dN 또는 DmN 제한
• 선형 이송 속도
• 너트 온도
• 소음
• 윤활 방식

일부 제조업체는 더 빠른 속도와 원활한 순환을 위해 특별히 특수 디플렉터 또는 엔드 리턴 시스템을 개발합니다.

소음과 진동

볼 스크류 소음은 여러 원인에서 발생합니다.

• 볼 재순환
• 볼-그루브 접촉
• 구성요소 반품
• 예압
• 매끄럽게 하기
• 나사 속도
• 지지 베어링

순환 구조는 중요하지만 소음의 유일한 예측 변수로 사용되어서는 안 됩니다.

윤활 요구 사항

모든 볼 스크류 너트 유형은 전동체와 궤도 사이의 적절한 윤활에 의존합니다.

윤활 선택 시 다음을 고려해야 합니다.

• 속도
• 짐
• 예압
• 온도
• 오염
• 영업시간

높은 예압과 빠른 속도는 일반적으로 윤활유 상태와 열 제어의 중요성을 증가시킵니다.

씰 및 와이퍼

볼 너트는 씰이나 와이퍼를 사용하여 궤도로 유입되는 오염을 줄일 수 있습니다.

추가적인 밀봉으로 오염 방지 기능이 향상되지만 작동 저항이 증가할 수 있습니다.

선형 모듈의 경우 완전한 보호 시스템을 고려하십시오.

• 너트 씰
• 모듈 커버
• 강철 스트립
• 풀무
• 기계 인클로저

플랜지 장착 및 정렬

플랜지 너트는 축이 나사 및 선형 가이드와 정확하게 정렬되도록 장착해야 합니다.

정렬이 잘못되면 다음이 발생할 수 있습니다.

• 더 높은 작동 토크
• 고르지 못한 볼 로딩
• 열
• 소음
• 조기 마모

잘못 정렬된 캐리지에 볼트를 조여 너트 플랜지를 강제로 제자리에 고정시켜서는 안 됩니다.

외부 측면 하중은 리니어 가이드에 의해 전달되어야 합니다.

볼 스크류 너트는 주로 축방향 하중을 전달하도록 설계되었습니다.

도구, 고정 장치 또는 작업물의 측면 힘과 전복 모멘트는 모듈의 선형 가이드 시스템에 의해 전달되어야 합니다.

모듈 설계 규칙:축 구동에는 볼 스크류를 사용하고 횡방향 하중 및 모멘트 제어에는 선형 가이드를 사용합니다.

컴팩트 리니어 모듈용 너트 유형

프로파일 크기가 엄격하게 제한되어 있는 경우 엔지니어는 종종 다음 사항에 우선순위를 둡니다.

• 작은 너트 외경
• 짧은 너트 길이
• 통합순환
• 단일 너트 예압
• 간단한 캐리지 연결

필요한 리드와 부하에 따라 이 범주에서는 내부 편향형 너트가 매력적일 수 있습니다.

고강성 위치결정용 너트타입

반전 강성이 중요한 정밀 축의 경우 다음을 선택할 수 있습니다.

• 예압 너트
• 더 높은 강성 설계
• 정밀 지지 베어링
• 안정적인 장착 구조

사용 가능한 공간에 따라 이중 너트 예압 또는 소형 오프셋 예압 설계가 모두 실행 가능할 수 있습니다.

일반 자동화용 너트 종류

일반 자동화에는 가장 높은 예압이나 가장 복잡한 순환 시스템이 필요하지 않을 수도 있습니다.

실용적인 솔루션은 다음과 같은 균형을 이루어야 합니다.

• 요구되는 위치 정확도
• 반복성
• 비용
• 뇌졸중
• 유지
• 사용 가능한 설치 공간

추력이 높은 용도를 위한 너트 유형

높은 추력에는 "강한 너트" 이상의 것이 필요합니다.

확인하다:

• 동정격하중
• 정정격하중
• 회로 수
• 나사 직경 및 리드
• 지지력
• 나사 버클링
• 필요 수명

너트 순환 방식만으로는 최대 추력을 정의할 수 없습니다.

예압이 모터 크기에 미치는 영향

예압은 캐리지에 외부 프로세스 부하가 없는 경우에도 내부 마찰 토크를 추가합니다.

따라서 모터 크기에는 다음이 포함되어야 합니다.

• 선형 부하 토크
• 나사 회전 가속 토크
• 너트 예압 토크
• 가이드 및 씰 저항

이는 소형 ​​모터와 고정밀 축에 특히 중요합니다.

너트 선택이 열적 거동에 미치는 영향

볼 순환과 예압으로 인해 열이 발생합니다.

온도가 높을수록 나사 열팽창 및 위치 결정 드리프트가 발생할 수 있습니다.

따라서 고정밀 시스템은 다음을 사용할 수 있습니다.

• 최적화된 예압
• 윤활 제어
• 너트 또는 나사 냉각
• 워밍업 루틴
• 온도 보상

일반적인 너트 선택 실수

플랜지, 내부 순환 및 예압을 경쟁 범주로 취급

이는 서로 다른 설계 기능을 설명하며 하나의 너트에 함께 존재할 수 있습니다.

내부 순환이 항상 더 정확하다고 가정

위치 결정 정확도는 순환 유형만으로는 제어되지 않고 나사 리드 정확도, 예압, 지지 베어링 및 어셈블리에 의해 제어됩니다.

외부 순환이 항상 더 많은 부하를 전달한다고 가정

정격 하중은 나사 및 너트 형상, 회로 및 볼 접촉 설계에 따라 달라집니다.

모든 정밀 축에 대한 최대 예압 선택

과도한 예압은 토크와 열을 증가시킵니다.

너트 봉투 무시

리턴 튜브나 큰 플랜지는 모듈 프로파일이나 커버를 방해할 수 있습니다.

지지력과 가이드 강성을 무시함

고강성 너트는 유연한 베어링, 가이드 또는 기계 구조를 보완할 수 없습니다.

실용적인 볼나사 너트 선택 작업 흐름

1. 필요한 축방향 하중과 수명을 정의합니다.
2. 나사 직경과 리드 범위를 정의합니다.
3. 포지셔닝 정확도와 반복성을 정의합니다.
4. 허용 가능한 축방향 틈새와 필요한 강성을 결정합니다.
5. 필요한 경우 사전 로드 수준을 선택합니다.
6. 사용 가능한 너트 직경과 길이를 확인하세요.
7. 속도, 납, 포장에 적합한 순환 시스템을 선택하십시오.
8. 플랜지 또는 기타 장착 형상을 선택하십시오.
9. 동적 및 정적 정격 하중을 확인하세요.
10. 허용 속도와 순환 한계를 확인하십시오.
11. 예압 토크와 모터 용량을 확인하십시오.
12. 윤활 및 밀봉을 확인하십시오.
13. 선형 가이드 및 지지 베어링과의 정렬을 확인합니다.

QRXQ가 볼나사 너트를 선택하는 데 필요한 것

• 볼스크류 직경
• 선두
• 뇌졸중
• 축하중
• 필요한 속도
• 가속
• 위치 정확도
• 반복성
• 허용 백래시 또는 축방향 클리어런스
• 사용 가능한 너트 봉투
• 요구되는 서비스 수명
• 근무환경

여러 치수 중에서 동시에 가장 적합한 볼 스크류 너트를 선택합니다.장착 형태, 볼 순환 및 예압은 다양한 엔지니어링 문제를 해결하며 하나의 단순한 "너트 유형" 순위로 축소되어서는 안 됩니다.

QRXQ는 하중, 속도, 정밀도, 강성 및 모듈 패키징에서 볼 스크류 너트 선택을 평가한 다음 플랜지 형상, 순환 구조 및 예압을 전체 선형 축 요구 사항에 일치시킵니다.