볼나사

볼나사 종합카탈로그 A15-1

볼나사종합카탈로그 A 제품기술해설 특징과분류... A15-4 볼나사의특징... A15-4 미끄럼나사에비해구동토크가 1/3로감소.. A15-4 고정도를보증한다... A15-7 미동이송이가능... A15-8 백래쉬가적고강성이높다... A15-9 고속이송이가능... A15-10 볼나사의종류... A15-12 선정포인트... A15-14 볼나사선정플로우차트... A15-14 볼나사의정도... A15-17 리드정도... A15-17 장착부정도... A15-20 예압... A15-26 나사축의선정... A15-30 나사축의제작한계길이... A15-30 정밀볼나사의축경과리드표준조합... A15-32 전조볼나사의축경과리드표준조합... A15-33 허용축방향하중... A15-34 허용회전수... A15-36 너트의선정... A15-39 너트의종류... A15-39 형번의선정... A15-42 축방향하중의산출... A15-42 정적안전계수... A15-43 수명검토... A15-44 강성검토... A15-47 이송나사계의축방향강성... A15-47 위치결정정도의검토... A15-51 위치결정정도의오차원인... A15-51 리드정도의검토... A15-51 축방향클리어런스의검토... A15-51 이송나사계의축방향강성검토... A15-53 발열에의한열변위검토... A15-55 주행중의자세변화검토... A15-56 회전토크검토... A15-57 외부하중에의한마찰토크... A15-57 볼나사의예압에의한토크... A15-58 가속에필요한토크... A15-59 볼나사축끝단강도의검토... A15-60 구동모터검토... A15-62 서보모터를사용하는경우... A15-62 스탭핑모터 ( 펄스모터 ) 를사용하는경우.. A15-64 볼나사선정예... A15-65 고속반송장치 ( 수평사용 )... A15-65 수직반송장치... A15-79 각형번의특징... A15-91 볼리테이너타입, 정밀볼나사 SBN형, SBK형, HBN형.. A15-92 구조와특징... A15-93 볼리테이너효과... A15-93 종류와특징... A15-96 정도규격... A15-18 HBN형의조립예... A15-97 표준재고정밀볼나사축단미가공품 BIF형, BNFN형, MDK형, MBF형, BNF형... A15-98 구조와특징... A15-99 종류와특징... A15-100 너트형식과축방향클리어런스... A15-102 표준재고정밀볼나사축단완성품 BNK형.. A15-104 특징... A15-105 종류와특징... A15-105 축단완성품의종류와서포트유니트, 너트브라켓대응표.. A15-106 정밀볼나사 BIF형, DIK형, BNFN형, DKN형, BLW형, BNF형, DK형, MDK형, BLK/WGF 형, BNT 형.. A15-108 구조와특징... A15-109 종류와특징... A15-113 정도규격... A15-18 정밀로터리볼나사 DIR형, BLR형... A15-116 구조와특징... A15-117 종류... A15-119 정도규격... A15-120 장착예... A15-122 정밀볼나사 / 스플라인 BNS-A형, BNS형, NS-A형, NS형.. A15-124 구조와특징... A15-125 종류... A15-126 정도규격... A15-127 동작패턴... A15-128 조립예... A15-131 사용예... A15-132 사용상의주의... A15-133 전조볼나사 JPF형, BTK형, MTF형, BLK형, WTF형, CNF형, BNT형.. A15-134 구조와특징... A15-135 A15-2

B 제품치수제원 ( 별책 ) 종류와특징... A15-136 정도규격... A15-18 표준단말미가공품전조볼나사 MTF형.. A15-140 구조와특징... A15-141 종류와특징... A15-141 전조로터리볼나사 BLR형... A15-142 구조와특징... A15-143 종류... A15-143 정도규격... A15-144 장착예... A15-145 볼나사주변기기... A15-147 서포트유니트 EK형 / BK형 / FK형 / EF형 / BF형 / FF형.. A15-148 구조와특징... A15-148 종류... A15-150 서포트유니트의종류와적용나사축외경.. A15-151 베어링형번과특성치... A15-152 장착예... A15-153 장착순서... A15-154 축단권장형상의종류... A15-156 너트브라켓 MC형... A15-158 구조와특징... A15-158 종류... A15-158 로크너트 RN형... A15-159 구조와특징... A15-159 종류... A15-159 옵션... A15-161 윤활... A15-162 방청 ( 표면처리등 )... A15-162 방진... A15-162 윤활장치 QZ... A15-163 와이퍼링 W... A15-165 자바라사양서... A15-168 치수도, 치수표볼리테이너타입정밀볼나사 SBN형, SBK형, HBN형.. B15-5 표준재고정밀볼나사축단미가공품 BIF형, BNFN형, MDK형, MBF형, BNF형.. B15-15 표준재고정밀볼나사축단완성품 BNK형.. B15-39 정밀볼나사 BIF형, DIK형, BNFN형, DKN형, BLW형, BNF형, DK형, MDK형, BLK/WGF 형, BNT형.. B15-83 정밀로터리볼나사 DIR형, BLR형... B15-151 정밀볼나사 / 스플라인 BNS-A형, BNS형, NS-A형, NS형.. B15-157 전조볼나사 JPF형, BTK형, MTF형, BLK/WTF 형, CNF형, BNT형.. B15-167 축단미가공품전조볼나사 MTF형... B15-179 전조로터리볼나사 BLR형... B15-183 볼나사축의제작한계길이... B15-186 볼나사주변기기... B15-189 EK형서포트유니트고정측각형... B15-190 BK형서포트유니트고정측각형... B15-192 FK형서포트유니트고정측환형... B15-194 EF형서포트유니트지지측각형... B15-198 BF형서포트유니트지지측각형... B15-200 FF형서포트유니트지지측환형... B15-202 축단의권장형상H형 (H1, H2, H3) ( 서포트유니트 FK 형, EK 형용 )... 축단의권장형상 J 형 (J1, J2, J3) ( 서포트유니트 BK형용 )... 축단의권장형상 K형 ( 서포트유니트 FF형, EF형, BF형용 )... B15-204 B15-206 B15-208 너트브라켓... B15-210 로크너트... B15-212 옵션... B15-213 와이퍼링 W, 윤활장치 QZ 장착후볼나사너트치수.. B15-214 장착순서와메인터넌스... A15-170 볼나사축의장착방법... A15-170 메인터넌스방법... A15-172 윤활량... A15-172 호칭형번... A15-173 호칭형번의구성예... A15-173 발주시의주의점... A15-177 취급상의주의사항... A15-178 * 별책 B 제품치수제원을참조해주십시오. A15-3

특징과분류 볼나사 볼나사의특징 미끄럼나사에비해구동토크가 1/3 로감소 볼나사는나사축과너트사이에서볼이구름운동을하기때문에높은효율이얻어지며종래의미끄럼나사에비하여구동토크가 1/3 이하입니다. ( 그림1, 그림2) 따라서, 회전운동을직선운동으로변환하는것뿐만아니라직선운동을회전운동으로변환하는것도쉽게가능합니다. 100 90 80 70 μ=0.003 μ=0.005 μ=0.01 100 90 80 70 μ=0.003 μ=0.005 μ=0.01 η 60 50 40 30 20 10 μ=0.1 μ=0.2 η 60 50 40 30 20 10 μ=0.1 리드각산출 Ph tanβ = π dp 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 그림 1 정효율 ( 회전 직선 ) 그림 2 역효율 ( 직선 회전 ) 1 β : 리드각 ( ) dp : 볼중심경 (mm) Ph : 이송나사리드 (mm) A15-4

추력과토크의관계 추력및토크를부여했을때의발생토크, 발생추력은식 (2) ~ (4) 에의해구해집니다. 추력을얻기위한구동토크 특징과분류 볼나사의특징 T = T : 구동토크 (N-mm) Fa : 안내면의마찰저항 (N) Fa=μ mg μ Fa Ph 2π η1 : 안내면의마찰계수 g : 중력가속도 (9.8 m/s 2 ) m : 반송물의질량 2 (kg) Ph : 이송나사리드 (mm) η1 : 이송나사의정효율 (A15-4 그림 1 참조 ) 토크를부여했을때의발생추력 2π η1 T Fa = Ph 3 Fa : 발생추력 (N) T : 구동토크 (N-mm) Ph : 이송나사리드 (mm) η1 : 이송나사의정효율 (A15-4 그림1 참조 ) 볼나사 추력을부여했을때의발생토크 T = Ph η2 Fa 4 2π T : 발생토크 (N-m) Fa : 입력추력 (N) Ph : 이송나사리드 (mm) η2 : 이송나사의역효율 (A15-4 그림2 참조 ) A15-5

[ 구동토크산출예 ] 질량 500kg 의물체를유효경 : 33 mm, 리드 : 10mm ( 리드각 :5 30') 의나사로움직일때필요한토크는아래와같습니다. 구름안내 (μ= 0.003) 볼나사 (μ=0. 003 으로서효율 η= 0.96) 14.7N 24N mm 500kg η μ 안내면의마찰저항 Fa=0.003 500 9.8=14.7N 구름안내 (μ= 0.003) 미끄럼나사 (μ=0. 2 으로서효율 η= 0.32) 구동토크 14.7 10 T = 2π 0.96 14.7N = 24 N mm 73N mm 500kg η μ 안내면의마찰저항 Fa=0.003 500 9.8=14.7N 구동토크 14.7 10 T = 2π 0.32 = 73 N mm A15-6

특징과분류 볼나사의특징 고정도를보증한다 볼나사는엄격하게온도관리된공장에서최고수준의설비기계에의해서연삭, 조립, 검사에이르기까지철저한품질관리체제하에서정도보증이되고있습니다. 레이저를이용한자동리드측정기 20 μ 10 0 10 +MAX a = 0.9 0 100 200 300 400 500 MAX a = 0.8 볼나사 20 그림 3 리드정도측정데이터 [ 사용조건 ] 호칭형번 : BIF3205-10RRG0+903LC2 표1 리드정도측정데이터 단위 : mm 항목 규격치 실측치 방향성목표치 0 대표이동량오차 ±0.011-0.0012 변동 0.008 0.0017 A15-7

미동이송이가능 볼나사는볼에의한구름운동을하기때문에기동토크가극히적고미끄럼운동의경우처럼스틱슬립을일으키지않으므로, 정확한미동이송이가능합니다. 그림4는볼나사로 1펄스당 0.1μm이송시켰을때의이동량입니다. ( 안내면은 LM 가이드사용 ) μ 0.2μm 그림 4 0.1μm 이송에서의이동데이터 A15-8

특징과분류 볼나사의특징 백래쉬가적고강성이높다 볼나사는예압을부여할수있으므로, 축방향클리어런스를제로이하로줄일수있으며, 예압으로인해고강성을얻을수있습니다. 그림5에서, 축방향하중이정 (+) 방향으로가해진경우, 테이블은같은 (+) 방향으로변위됩니다. 축방향하중이역 (-) 방향으로가해진경우, 테이블은같은 (-) 방향으로변위됩니다. 그림6은축방향하중과축방향변위량의관계를보여줍니다. 그림6에나타난것과같이, 축방향하중의방향이변경되면, 축방향클리어런스가변위량으로서발생합니다. 또, 축방향클리어런스가제로인경우에예압을가하면강성이높아져축방향변위량은작아집니다. 그림 5 볼나사 그림 6 축방향하중에대한축방향변위량 A15-9

고속이송이가능 볼나사는효율이높고열발생이적으므로, 고속이송이가능합니다. 고속예 그림 7 은 2m/s 에서대리드전조볼나사를사용한경우의속도선도를보여줍니다. [ 사용조건 ] 항목시료최대속도안내면 내용 대리드전조볼나사 WTF3060 ( 축경 : 30mm; 리드 : 60mm) 2m/s ( 볼나사회전수 : 2,000 min -1 ) LM 가이드 SR25W 2 0 2000ms 그림 7 속도선도 A15-10

특징과분류 볼나사의특징 발열예 그림 8 의동작패턴으로볼나사를사용한경우의나사축의발열데이터를그림 9 에나타냅니다. [ 사용조건 ] 항목 시료 최대속도 저속도 안내면 내용 더블너트정밀볼나사 BNFN4010-5 ( 축경 : 40 mm; 리드 : 10 mm; 예압하중 : 2,700 N) 0.217m/s (13m/min) ( 볼나사회전수 : 1300 min -1 ) 0.0042m/s (0.25m/min) ( 볼나사회전수 : 25 min -1 ) LM 가이드 HSR35CA 윤활제리튬계그리스 (No. 2) 0.217m/s 0.0042m/s t1 (1) t2 = 1.4 1.9 t3 0.1 (1) t1 = 0.2 t2 = 1.4, 1.3 t3 = 0.2 (2) 15.9 t1 t2 = 1.3 t3 s 그림 8 동작패턴 볼나사 30 25 20 0 30 60 90 120 150 180 그림 9 볼나사발열데이터 A15-11

볼나사의종류 SBN SBK HBN BIF DIK BNFN BNF BNT DK DKN BLW MDK BLK DIR BLR WGF / BIF BNFN MDK MBF, BNK BNS NS BNF A15-12

특징과분류 볼나사의종류 JPF BTK BNT MC RN MTF BLK WTF EK BK EF BF 볼나사 CNF FK FF BLR MTF A15-13