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볼 스크루 설계의 변천

전문가 제언
□ 볼 스크루는 나사 축 나사 홈과, 너트 나사 홈으로 이루어지는 나선상의 공간을 볼이 구르면서, 스크루 축이 회전할 경우는 너트가 직선 이동하고, 너트가 회전할 경우는 스크루 축이 직선 이동 하도록 되어 있는 기계부품이다.

□ 볼 스크루는 움직이는 볼을, 끌어올려 되돌리기 위하여 순환부품(무 부하 권)을 갖고 있으며, 구조상으로 부득이 하게 불연속부가 존재하기 때문에, 순환부품에 볼이 출입할 때에 발생하는 미소진동은 피할 수 없다. 또 순환부품의 무 부하 권내는 물론, 부하 권내에서도 볼끼리의 충돌로 진동▪소음은 피할 수가 없다.

□ 볼 스크루의 마찰계수는 0.003~0.005 정도로 대단히 작기 때문에 기계효율은 90~95%에 달하며, 입력 에너지(모터 파워)를 대부분 손실 없이 일 량(물체를 움직이는 것)으로 변환 할 수 있으며, 일반 슬라이딩 스크루의 효율은 20~30% 정도로 그의 1/4~1/3 정도의 구동력으로 같은 물체를 이동시킬 수 있고, 소형화, 에너지절약, 고속화가 가능하고, 기계효율은 마찰계수와 스크루의 리드 각에 의존하며, 리드 각, 다시 말해 축경에 대한 리드의 배분이 클수록 효율도 높게 된다. 그 밖에 훌륭한 내구성, 적은 축 방향 클리어런스가 적어 백래쉬가 거의 없고, 미소이동 가능, 고속운전 가능, 수명계산 가능, 보수가 간단 등의 훌륭한 특징이 있다. 때문에 정밀 측정기, 정밀 공작기계의 X, Y, Z 테이블의 직선 이동기구로 많이 사용되고 있고,

□ 볼 스크루의 설계에 있어서 볼의 순환 방식에서부터, 고속화 방안, 저소음화, 클린 대책 등에 대하여 상세히 서술된 자료로, 정밀 이송기구를 필요로 하는 또 이송기구를 설계 제작하는 업체관계자는 참고가 될 수 있는 자료이다.

□ 참고로 일본의 볼 스크루 제조사는 Kuroda Seko(주), THK 직동시스템, NSK 베어링 등 유수한 메이커들이 있다.
저자
Ginsuke,KONO, Kazutoshi,KOSHIBA
자료유형
원문언어
일어
기업산업분류
일반기계
연도
2003
권(호)
38(8)
잡지명
설계공학(D122)
과학기술
표준분류
일반기계
페이지
7~13
분석자
정*갑
분석물
담당부서 담당자 연락처
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