볼 스크류의 예압 힘은 무엇입니까?
a의 예압 힘은 무엇입니까?볼 나사? 이것은 많은 고객이 자주 묻는 질문입니다. R & D 및 볼 스크류 공급을 전문으로하는 제조업체로서, 우리는 많은 고객이 오해를받는 기술 서비스를 통해볼 나사예압 힘. 어떤 사람들은 "높은 예압이 더 높은 정밀도와 같다"고 믿는다. 다른 사람들은 기본 설정에만 의존하여 전적으로 예압을 무시하여 과도한 전송 클리어런스와 위치 지정 정확도가 손상 될 수 있습니다. 볼 스크류의 예압은 고정 값이 아니라 나사의 사양, 하중 특성 및 정밀 요구 사항을 기반으로 포괄적 인 계산이 필요한 "동적 매개 변수"입니다. 예압 조정은 부적절한 전송 효율을 최대한 줄이고 최악의 나사 수명이 단축 될 수 있습니다. 오늘은 결정 방법을 철저히 해부 할 것입니다볼 나사다양한 시나리오에 대한 예압 및 개요 선택 전략.
먼저, 볼 스크류 예압의 기본 계산 로직 : "정격 동적 하중"에서 시작합니다.
핵심 기준볼 나사Preload는 정격 동적 하중 (C) - 스크류가 정격 수명에 견딜 수있는 최대 동적 하중입니다. 예압은 일반적 으로이 정격 동적 부하의 백분율로 설정되며, 정밀도 요구 사항 및 서비스 수명의 균형을 유지하여 과도한 압박감이나 느슨 함을 피합니다.
예압 및 부하를 일치시키기위한 공식
실제 응용 분야에서 Preload는 "외부 부하"및 "클리어런스 제거"요구 사항을 모두 동시에 해결해야합니다.Preload FP는 (최대 외부 축 하중 FA × 1/3)보다 크거나 동일합니다.
이로 인해 하중이 예압을 초과하여 클리어런스 재발을 유발하지 않습니다. 예를 들어:
a볼 나사최대 외부 축 하중 Fa=15 kn을 갖는 자동화 된 장치에서, 공식 당 5kN보다 크거나 동일하게 FP를 계산합니다. 나사의 정격 동적 하중 C=50 kn, 10% c=5 kn을 비례 적으로 가져 가면 두 값이 일치하고 예압을 5kn으로 설정합니다.
외부 하중 Fa=24 kn 인 경우, 공식은 FP를 8kn보다 크게 생성합니다. 이후볼 나사's c=50 kn (10% c=5 kn), 예압은 8kn으로 증가해야합니다 (상한을 초과하기 위해 볼 스크류의 공차를 확인하십시오).
둘째, 볼 스크류 예압 선택에 영향을 미치는 핵심 요소
1. 하중 특성 : 예압의 "하한"결정
a 볼 나사(C =40 kn) 및 12kN의 단방향 하중은 예압을 4KN (10% C)으로 설정하는 것이 양방향 하중 시나리오에서 5.6KN (14% C)보다 합리적이며 서비스 수명을 30% 연장합니다.
2. 정확도 요구 사항 : 예압의 "상한"결정
포지셔닝 정확도 요구 :더 높은 정확도 요구 사항이 더 큰 예압 - 포지셔닝 정확도를 0.1mm/m에서 0.01mm/m로 증가 시켜서 8% -12% C에서 15% -20% C로 예압을 높여야합니다.볼 나사포지셔닝 정확도 요구 사항이 0.005 mm/m의 경우, 측정 중에 백래시 오류를 제거하기 위해 18% C (C =100 kn)의 예압이 적용됩니다. 예압이 10% C =10 kn으로 감소되면, 위치 정확도는 0.02 mm/m로 저하되어 요구 사항을 충족하지 못합니다.
반복성 요구 사항 :± 0.001mm의 반복성 정확도를 위해서는 예비 부하가 정확한 드리프트를 방지하기 위해 예압 (5%이상의 변동)을 유지해야합니다. 반도체 패키징 머신의 리드 스크류는 월간 교정을 통해 3% 미만의 예압 변동을 제어하여 ± 0.0008mm 이내에 반복성을 유지합니다.
3. 서비스 수명 : 예압 및 마모 속도 균형
예압 및 서비스 수명은 반전 된 u - 형성 관계를 나타냅니다. 예압이 충분하지 않아 간격이 높아지고 정확도가 감소합니다. 과도한 예압은 마찰을 강화하고 수명을 단축시킵니다. 실험 데이터는 다음과 같습니다.
10% C 사전로드에서, 나사 수명은 15,000 시간에 도달합니다.
예압을 20% C로 증가 시키면 수명이 8,000 시간 (47% 감소)으로 감소합니다.
예압을 5% C로 낮추면 수명이 18,000 시간으로 연장되지만 상당한 정확도 분해가 발생하여 중간 -}} - 높은 정밀 요구 사항을 충족하지 못합니다.
자동차 구성 요소 가공 라인의 볼 스크류의 경우 원래의 예압 세트 18% C (C =70 kn)는 7,000 시간의 서비스 수명을 생성했습니다. 12% C =8.4 KN으로 조정 한 후, 서비스 수명은 0.03mm/m 가공 요구 사항을 충족하는 위치 정확도를 유지하면서 12,000 시간으로 연장되었습니다.
셋째 : 다른 방법에서 예압 제어를위한 주요 고려 사항
볼 나사프리 로딩 방법에는 "포지셔닝 예압", "상수 압력 예압"및 "이중 예압"이 포함됩니다.
각 방법에는 대상 제어가 필요한 고유 한 예압 조정 로직 및 적용 가능한 시나리오가 있습니다.
1. 위치 - 기반 예압 (예 : Double - Nut Shim Preload, 단일 - 너트 피치 시프트 프레로드)
원칙:예압은 심 두께 또는 피치 오프셋을 통해 고정됩니다. 설정되면로드 변경에 자동으로 조정할 수 없습니다. 안정적인 - 부하, 높은 - 정밀 응용 프로그램에 적합합니다.
응용 프로그램 :정밀 연삭기, 레이저 가공 장비 및 기타 높은 - 안정적인 하중이있는 정확도 장치.
2. 이중 예압 (포지셔닝 + 압력 조합 예압)
항공 우주 구성 요소 가공 장치의 리드 나사의 경우 :
- Base Preload :15kn (15% C =100 kn)
- 보상 예압 :5kn
부하가 20kN을 초과하면 보상 예압이 자동으로 활성화되어 정밀도와 안전을 보장합니다.
넷째, 다른 응용 프로그램 시나리오에서 볼 스크류 예압의 예
1. 일반 자동화 장비 (예 : 컨베이어 라인, 리프팅 플랫폼)
나사 사양 :C7 등급 나사, C =40-60 kn;
예압 선택 :8% - C의 10% C, EG, C =50 kn 4-5KN 예압 (단일-나트 프리로드)을 사용하여 4-5KN 예압;
2. CNC 가공 장비 (예 : CNC 선반, 밀링 머신)
운영 조건 :중간 정도의 정밀 요구 사항 (위치 정확도 0.03-0.08mm/m), 중간 부하 변동 (FA =10-20 kn), 양방향 하중, 서비스 수명 요구 사항 10,000-15,000 시간;
리드 나사 사양 :C5-C6 등급 리드 나사, C =60-100 kn;
예압 선택 :C, EG, C =80 KN의 12% -15%는 위치를 사용하여 9.6-12KN Preload (Double Nut Shim Preload)를 사용합니다.
예 : 결과 :CNC 선반 리드 스크류 (C =80 kn, fp =10 kn)의 경우 가공 된 부분 치수 공차가 ± 0.02mm에서 안정화되었습니다.
3. 헤비 - 듀티 변동 장비 (예 : 프레스, 사출 성형기)
나사 사양 :C6 등급 나사, C =100-200 kn;
예압 선택 :10% - 12% C (Base Preload) + 5% C (보상 예압). 예를 들어, C =150 kn, 총 예압 15-25.5kn, 상수 압력 프리 로딩 (스프링 프레로드);
예제 효과 :스탬핑 머신 볼 스크류 (C =150 kn,베이스 fp =18 kn, 보상 fp =7.5 kn)의 경우, 하중이 25kn에서 45kn으로 증가하면 예압은 자동으로 25kn으로 보상됩니다. 과부하 손상이 발생하지 않으며 위치 정확도는 0.07mm/m에서 안정적으로 유지됩니다.
요약
볼 스크류 예압에는 "범용 표준"이 없습니다. 핵심 원칙은 "정격 동적 하중 비율을 기준으로 계산하고, 하중 특성에 따라 조정하고, 정밀 요구 사항에 따라 결정하는 것"- 낮음 - 정밀 시나리오를 사용하여 5% - 10% C의 10%, 중간- 정밀도를 사용합니다. 예압 방법 및 운영 변동. 예압을 맹목적으로 증가 시키면 수명이 단축되며이를 무시하면 정확도가 손상됩니다. "정확도, 부하 및 수명"간의 관계 균형 균형을 잡으면 최적의 가능볼 나사성능.
공급 업체로서 고객은 선택 중에 세 가지 중요한 매개 변수를 제공하는 것이 좋습니다 : 최대 축 방향 부하 (정적 + 동적), 위치 지정 정확도 요구 사항 및 예상 서비스 수명. 전문 팀은 일치하는 볼 스크류 사양과 예압을 계산합니다. 작동 중에 정기적으로 예압 (3-6 개월마다)을 검사하고 예압 부패로 인한 장비 고장을 방지하기 위해 즉시 보충하거나 조정하십시오.
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