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볼스크류9

볼스크류의 수명계산 Ball Screw Assembles의 "수명" 은 어떻게 계산할까? 기계 장치 및 이송 장치를 설계하시는 고객들 중에서 적지 않은 분들이, 가끔 Ball Screw를 제조하는-또는 판매하는- 회사에 상담을 하시면서 "이 규격의 Ball Screw Assembles에는 어느 정도의 하중을 실어서 이송할 수 있는지?"를 문의하십니다. 즉, 현재 설계하시는 기계 장치 및 이송 장치의 하중이 선택하고자 하는 Ball Screw Assembles에 적합한 것인지를 확인하고 싶어하시는 것입니다. 그러나 Ball Screw Assembles는 물론이고 일반적으로 구름운동을 수행하는 Bearings는 단순히 하중을 기준으로 선정할 수 없습니다. 지금까지 설명드렸던 Ball Screw Assembles의 선정과 관련된.. 2014. 3. 11.

볼스크류의 "재질"은 무엇이며 "열처리"는 어떻게 할까? Ball Screw Assembles의 "재질"은 무엇이며 "열처리"는 어떻게 할까? 각각의 Ball Screw 제조 Maker들은 지난 수 십년에 걸쳐서 보다 내마모성이 좋고 비틀림에 강한 소재를 구현하기 위하여 노력해 왔습니다. 각각의 제조 회사마다 원소재와 열처리 방식이 다를 수 있습니다만, Nut의 경우에는 침탄 열처리를 통해서 전체적인 강도를 높이고, Screw의 경우에는 표면 열처리를 통해서 외부면 만을 강화하고 내부에는 고유의 인성이 남아있도록 한다는 면에서는 동일한 방식을 취하고 있습니다. 몇 년 전부터 UMBRA를 비롯한 몇몇 유럽 지역의 제조 회사들은 Screw의 열처리 방식을 고주파 열처리 방식에서 중주파 열처리 방식으로 변경한 소재를 사용하고 있습니다. 이 방식은 Screw 소재의 .. 2014. 3. 11.

볼스크류의 정밀도 등급 은 무엇이며 어떻게 적용하는가? Ball Screw Assembles에서의 정밀도란, Screw에 전달되는 회전력을 변환하여 직선 운동으로 움직이는 Nut Assembles가 과연 어느 정도의 정밀함을 가지고 설계자가 요구하는 거리를 이송할 수 있는가?를 나타내 주는 개념일 것입니다. 즉, Motor에서 발생되는 회전수가 구현하고자 했던 계산 상의 거리와, Nut Assembles가 실질적으로 이동한 거리에서 어느 정도의 차이가 날 수 있는가를 표현하는 것인데, 이러한 실질적인 이동 거리의 차이는 앞에서 설명드린 Nut와 Screw 간의 Back-lash에서도 발생할 수 있고, Screw 자체의 가공 정밀도에서도 발생하게 됩니다. 그러므로 이번 장에서 설명하는 정밀도 등급은 Screw 자체의 '가공' 정밀도 부분을 말하며, Back-l.. 2014. 3. 10.

볼스크류의 위험 속도 (Critical Speed (한계 속도)) 란 무엇인가? Nut의 형식과 하중에 관련된 부분이 해결되었으니, 이제 속도에 관련된 검토를 해야 하겠습니다. 일반적으로 Bearing과 같이 회전과 관련된 운동기구들은 RPM으로 표시되는 제한 속도나 최대 속도 등으로 표현되는 수치를 이용해서 그 운동기구의 성능을 표현하기도 합니다. 즉, 어느 정도의 회전수까지 사용할 수 있는냐? 는 것으로 고성능이냐 저성능이냐를 구별한다는 것인데, 이런 판단은 사실 매우 적정하지 못한 판단입니다. 실질적으로 Bearing이 조립되어 사용되는 기구 및 장치는 단순히 회전한다는 능력 이외에도 광범위한 부분에서의 성능이 필요합니다. 하중의 크기는 물론 방향과 가변성 등의 여러 조건에 대응해야 하므로 회전만 잘 한다고 해서 그 성능이 높다고 판단할 수는 없다는 것입니다. 회전운동을 한다는.. 2014. 3. 8.

볼스크류의 기본 정 정격 하중" (Static Load)은 무엇인가? 기본 정 정격 하중 (靜定格何重 (Static Rated Load))이라는 용어 역시 Bearing 기기에서 관련된 용어로 [최대 응력을 받고 있는 기구의 접촉부에서 '전동체(轉動體)'의 영구 변형량과 '궤도윤(軌道輪)'의 영구 변형량의 합계가 전동체 직경의 0.0001배 가 되는 방향과 크기가 일정한 정지하중(定止何重)] 이라고 설명할 수 있습니다. 이 설명 역시 수월하게 이해하시기는 어렵겠습니다. 한꺼번에 이해하실 수 있도록 Ball Screw Assembles를 기준으로 다시 설명 드리겠습니다. Ball Screw Assembles의 Nut 내부에 있는 "Ball"이 위에서 말하는 '전동체'가 되겠습니다. 그렇다면 Screw와 Nut에 가공되어 있는 "Ball의 궤도"가 위에서 말하는 '궤도윤.. 2014. 3. 8.

볼스크류의 기본 동 정격 하중" (Dynamic Load)은 무엇인가? 앞 장에서 예압에 대한 설명을 드리면서 예압 부가 정도의 기준이 " Nut Assembles의 동 정격 하중((動定格何重 (Dynamic Rated Load)"이라고 하였고 이 때 처음으로 동 정격 하중이라는 용어가 나왔습니다. 이 용어는 보통 Ball 또는 Roller를 기반으로 점 접촉 및 선 접촉 운동을 하는 Bearing에 관련되어서 사용되던 것이며 [일정한 방향과 일정한 크기의 하중을 가했을 때, 1,000,000회전만큼의 정격 수명이 얻어질 수 있는 상태]를 말합니다. 여기에서 '정격 수명(Rating life)'이란 [일정한 수량의 베어링을 동일한 조건에서 운동시켰을 때, 그 중에서 90% 이상의 베어링들이 회전에 의한 피로 현상을 일으키지 않고, 회전할 수 있는 총 회전수 또는 총 시간.. 2014. 3. 8.

볼스크류의 예압 ((預壓) (Preloaded))은 무엇이며 왜 필요한가? 앞 장에서 Back-lash에 대한 전반적인 내용을 설명드리면서, Ball Nut Assembles를 조립할 때 축 방향 Clearance와 Nut의 축 방향 탄성 변위 등에서 기인하는 Back-lash를 최소화하기 위해서 사전에 일정한 양의 부하를 부가하는 방법을 사용하고 있으며, 이와 같은 작업을 일컬어 [ 예압을 건다 ]라고 표현한다고 하였습니다. 예압(豫壓) 이라는 한자어를 보시면 아실 수 있듯이, "[미리, 사전에] 압력[부하]을 가한다"는 뜻이 되겠는데, 이것은 Ball Nut와 Screw를 조립하면서 Nut와 Screw, Ball 사이에 존재하는 Back-lash를 줄이기 위해 미리 Ball과 Screw, Nut 사이에 설정량 만큼의 부하를 가하는 방식의 조립 방법을 말합니다. 이렇게 예압을.. 2014. 3. 8.

볼스크류의 Back-lash(백-래쉬)란 무엇인가? 백래쉬 기어(Gear)의 산(山)과 나사(Screw)의 산(山)은 형상과 특성은 달라도 회전운동과 면(面) 접촉을 기반으로 동력을 전달한다는 동일한 목적과 운동 특성을 가지고 있습니다. 기어와 나사는 각각의 이빨이 맞물려 돌아가면서 정해진 비율 안에서 회전 운동력을 전달하거나, 회전운동의 힘을 직선 운동의 힘으로 변환하여 전달하게 되는데, 서로 맞물려 있는 이빨과 이빨 사이에는 일정한 틈새(유격(裕隔) Clearance) 가 있게 마련이어서, 이 틈새는 각각의 이빨들이 정해진 운동을 수행할 수 있는 필요 공간으로 작용하게 됩니다. 면(面) 접촉으로 인한 운동력의 전달에서 접촉된 면들 사이에 틈새가 전혀 없다면, 운동을 진행할 수 없다는 것은 너무나도 당연한 일이며 "운동력의 전달을 위한 필수불가결한 유격.. 2014. 3. 8.

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