행성식 롤러 스크류: 고정밀 직선 운동을 위한 최고의 가이드

어떤 것 들 플래네타리 롤러 스크류 ? 코어 구조 및 작동 원리

행성 롤러 스크류의 주요 구성 요소

• 나사 축 : 다중 시작 V자형 나사산을 가진 원통형 샤프트로, 주요 회전 요소 역할을 합니다. 일반적으로 내구성을 위해 합금 구조용 강재로 제작되며, 정밀 연마된 나사산은 롤러와의 일관된 접촉을 보장합니다.
• 너트 로울러를 둘러싸는 고정 또는 이동 부품으로, 스크류 샤프트와 맞물리는 내부 나사산을 갖춘다. 내마모성을 향상시키기 위해 일반적으로 고탄소 크롬 베어링 강이 너트 재료로 사용된다.
• 행성 로울러 스크류 샤프트 주위에 방사형으로 배열된 6~12개의 나사산 로울러로, 하중 전달 요소 역할을 한다. 이 로울러들은 스크류를 중심으로 자전 및 공전 운동을 하며(태양 기어 주위를 도는 행성 기어와 유사), 매끄럽고 마찰이 낮은 움직임을 생성한다. 볼록한 측면 형상은 접촉 지점에서의 마찰을 최소화한다.
• 보조 부품 내부 기어 링(표준형의 경우)이 로울러의 회전을 안내하고, 케이지가 로울러 간 간격을 유지하며, 탄성 보유 링이 부품들을 고정한다. 윤활 시스템과 보호 실드는 혹독한 환경에서도 수명을 연장한다.

행성 로울러 스크류의 작동 원리

플래네타리 롤러 스크류 볼 스크류 대비: 주요 차이점 및 장점

• 고속 성능 : 고속 회전 조건에서도 효율성과 정밀도를 유지하여, 급속 작동 시나리오에서 볼 스크류보다 우수한 성능을 발휘합니다.
• 충격 저항성 : 선 접촉 방식과 견고한 구조로 충격 하중에 견디며, 건설 기계와 같은 거친 환경에 이상적입니다.
• 콤팩트 한 디자인 : 동일한 너트 직경의 볼 스크류에 비해 소형 폼팩터로 더 높은 하중 용량을 제공합니다.

종류 플래네타리 롤러 스크류 : 귀사의 응용 분야에 맞는 제품을 선택하세요

구조 설계별

• 표준 행성식 롤러 스크류 : 가장 일반적인 유형으로, 롤러의 움직임을 안내하기 위해 내부 기어 링을 갖추고 있습니다. 스크류가 구동 요소로 작용하고, 너트가 직선 운동 출력을 제공합니다. 긴 이동 거리, 중량 하중 및 열악한 환경에 적합하며, 정밀 기계 공작기계 및 로봇 분야에서 널리 사용됩니다.
• 반전형 행성식 롤러 스크류 : 내부 기어 링이 없으며, 대신 스크류 끝단의 톱니가 롤러 기어와 맞물립니다. 너트가 구동 요소로 작용하며, 표준형보다 길이가 큽니다. 소형에서 중형 하중, 짧은 이동 거리 및 고속 작동에 이상적이며, 너트를 모터 로터와 직접 통합하여 소형 전기기계식 액추에이터를 구현할 수 있습니다.
• 순환식 행성식 롤러 스크류 : 기어 링을 캠 링(볼 스크류의 볼 반환 장치와 유사)으로 대체하여 롤러를 순환시킵니다. 참여하는 나사산 수를 증가시켜 높은 정밀도를 달성하며, 지속적인 주기적 운동이 요구되는 응용 분야에 적합합니다.
• 차동식 행성식 롤러 스크류 초정밀 위치 조정을 위해 최적화된 제품으로, 마이크로 조정을 실현하기 위해 이중 나사산 설계를 채택했습니다. 광학 기기 및 반도체 장비에서 일반적으로 사용됩니다.

중요한 선택 팁 플래네타리 롤러 스크류

1. 핵심 요구 사항 정의 최대 동적/정적 하중, 직선 속도, 가속/감속 비율, 스트로크 길이, 위치 정밀도(반복 정밀도, 평행도)를 명확히 합니다. 작동 온도 및 환경 조건(먼지, 습기 등)도 고려합니다.
2. 하중 및 수명 계산 :
   1. 동적 하중 정격(C): 제조사 사양을 활용하여 스크류가 100만 회 전동 시 처리할 수 있는 하중을 결정합니다.
   2. 수명 계산: 가변 하중의 경우, 평균 하중(Fₘ)을 \( F_m = \sqrt[3]{\frac{F_1^3 \times u_1 + F_2^3 \times u_2 + ...}{u_{total}}} \) 식으로 계산한 후, 실제 수명을 \( \text{실제 회전수} = \left( \frac{C}{F_m} \right)^{3.33} \times 10^4 \) 식으로 산출합니다.
3. 임계 속도 및 좌굴 검토 : 진동을 방지하기 위해 회전 속도가 임계 한계 이하로 유지되도록 확인하세요(임계 속도(rpm)는 \( \text{임계 속도 (rpm)} = \frac{10^7 \times f_1 \times J}{L^2} \) 식으로 계산되며, 여기서 \( f_1 \)은 지지 계수, \( J \)는 근부 지름, \( L \)은 스크류 길이입니다). 압축 하중의 경우, 제조사에서 제공하는 공식을 사용하여 좌굴 저항성을 검증하세요.
4. 액세서리 환경 적합성 확인 : 의료/포장 분야에는 식품 등급 윤활제를, 습한 환경에는 내식성 소재를, 먼지 많은 조건에는 밀봉 설계를 선택하세요.

주요 적용 분야 플래네타리 롤러 스크류 산업 전반에 걸쳐

항공우주 & 방위

로봇공학 및 자동화

의료 장비

자동차 제조

정밀 기계 공구

설치 및 유지 관리 최적 실천 방법

설치 팁

• 스크류 샤프트가 가이드 레일과 평행을 이루도록 설정하여 틀어짐 및 불균일 마모를 방지하십시오.
• 너트를 단단히 고정한 후 전체 행정 거리에서 움직임을 테스트하여 원활한 작동을 확인하십시오. 다중 시작 스크류의 경우, 마찰 토크가 원래 값과 차이가 날 경우 재조립하십시오.
• 정렬 정확도와 강성을 유지하기 위해 정밀 가공(프레이징 또는 스크래핑)된 마운팅 표면을 사용하십시오.

유지 보수 지침

• 마모 및 마찰을 줄이기 위해 속도 및 사용 환경에 적합한 윤활 그리스를 정기적으로 보충하십시오.
• 정밀도와 수명을 유지하기 위해 주기적으로 먼지와 이물질을 제거하여 부품을 청소하십시오.
• 이상 소음, 진동 또는 정밀도 저하를 모니터링하십시오. 이러한 현상은 마모를 나타내며, 롤러, 실링재 또는 윤활제를 즉시 교체해야 합니다.
• 프리로드를 신중하게 조정하십시오: 프리로드를 높이면 정밀도가 향상되지만, 토크가 증가하고 수명은 단축됩니다.

결론

자주 묻는 질문