볼스크류의 수평토크 계산하기
업데이트:
사업계획서의 중요성
용어, 단위 정리
리드
스크류 홈 사이의 거리이며, 인치 크기의 제품에서 일반적으로 사용되고, 인치당 나사산으로 규정됩니다.
피치
너트가 스크류 1회전당 이동하는 직선 거리이며, 볼 스크류의 일반적인 규격입니다. 피치와 리드는 한 줄 나사(single start screw)와 같습니다. 여러 줄 나사(multiple start screw)에서 리드는 피치를 개시점의 수로 나눈 것입니다.
출처 : https://www.thomsonlinear.com/ko/지원/팁/스크류-피치-및-리드-간의-차이점
토크(Torque)란
단위 : kgf.m
비틀림 모멘트라고도 합니다. 쉽게 말해서 ‘물체를 회전시키는 힘’ 이라 생각하시면 됩니다.
1kgf.m가 어느정도의 힘인가?
1m 길이의 막대기 끝에 1kg의 힘을 가했을 때 축에 전달되는 힘이 1kgf.m입니다.
수평, 수직이동에서 필수 요소인 볼스크류
수평, 수직이동은 장비설계에서 빠지지 않는 움직임입니다. 이때 가장 많이 사용되는 파트가 볼스크류와 LM인데요, 오늘은 그중에서 볼스크류의 수평토크를 계산해보도록 하겠습니다.
추력을 얻기 위한 구동토크
\[T ={Fa \cdot Ph\over 2\pi \cdot \eta 1}\]T : 구동토크
Fa : 안내면의 마찰저항
Fa = u * mg
u : 안내면의 마찰계수 g : 중력가속도 m : 반송물의 질량
Ph : 이송 나사 리드
n1 : 이송 나사의 정효율
예제
질량 500kg 물체를 유효경 : 33mm, 리드 : 10mm (리드각 : 5°30’)의 나사로 움직일 때 필요한 토크는?
볼나사(Ball Screw)를 사용했기 때문에 매우 높은 효율을 얻을 수 있습니다. 따라서 위의 예제를 풀어보면.
T = 14.7 _ 10 / 2𝝅 _ 0.96 = 24N·mm
24N·mm의 토크가 필요한 것을 알 수 있습니다.
Reference : THK카달로그
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