ボールねじとリードねじの違いは何ですか?

ボールねじとは？

ボールねじは、溝と溝が一致するねじとナットで構成されています。それらの間を移動するボールベアリング。その機能は、回転運動を直線運動に変換するか、直線運動を回転運動に変換することです。ボールねじは、工具機械や精密機械で最も一般的に使用される伝達要素であり、高精度、可逆性、高効率という特徴があります。摩擦抵抗が小さいことから、ボールねじはさまざまな産業機器や精密機器に広く使用されています。

ボールねじと親ねじの違い

送りねじとボールねじの基本的な違いは、ボールねじはボール ベアリングを使用してナットと送りねじの間の摩擦をなくすのに対し、送りねじはそうしないことです。

1.異なる構造

ボールねじにはボールがあり、ねじ軸には円弧プロファイルがあります。このプロファイルは、特定のリフト角 (リード角) に従ってシャフト上でホバリングしています。ボールはナット内に設計されており、ねじ軸の円弧プロファイル内を転がるので、転がり摩擦です。

台形ねじにはボールがないため、ナットとねじ軸の間の動きは機械的接触に完全に依存して、滑り摩擦である滑りを生成します。

2.異なる伝達効率

転がり摩擦の摩擦係数は、滑り摩擦の摩擦係数よりもはるかに低くなります。

たとえば、NSK と THK はどちらも、ボールねじの摩擦係数が 0.003 から 0.01 の間であるのに対し、送りねじの摩擦係数は 0.1 から 0.2 の間のみであることを示しています。

これが、ほとんどのボールねじの伝達効率が 90% にも達し、中には 95% を超えるものさえあるのに対し、ほとんどの送りねじの伝達効率が 70% 未満である理由です。

台形送りねじの伝達効率が悪い。エネルギーの観点から言えば、滑り摩擦、特に高速運動が多くの熱を発生させるためです。親ネジやナットが耐えられないと「焼け」てしまいます。親ねじは高速操作の要件には適しておらず、その最大速度は通常 3000 RPM を超えません。

転がり摩擦のため、ボールねじはあまり熱を発生せず、速度は 10000 RPM などの非常に高い速度に達する可能性があります。

3.さまざまなセルフロック

送りねじの伝達効率が 50% を超えるとセルフロックが発生せず、伝達効率が 35% を下回るとセルフロックが発生するという理論があります。したがって、ボールねじにはセルフロック特性がありませんが、台形ねじには特定のセルフロック特性があります。

Z 方向のアプリケーションに関する限り、リード スクリューにはセルフロックという利点があります。もちろん、実際の状況では、精度や速度などの要素も考慮する必要があります。

4.さまざまな製造材料

ボールねじ軸は一般的にステンレス鋼または合金鋼で作られ、ナットは一般的に銅で作られています。これは、銅は大きな負荷に耐えられると同時に、摩擦係数が小さく、摩擦係数が小さいためです。銅を使用する一般的なリニア ベアリングやプレーン スケートボードの一部と同様に、特定の自己潤滑効果がまさにその理由です。

台形送りねじ軸もステンレス鋼または合金鋼でできています。ナットの場合、ボールねじとは少し異なります。多くの場合、送りねじナットは非金属材料を使用しています。例えば、負荷が小さい場合は、ナイロン、レース鋼、PEEK、VESPEL、PET、PPS などの摩擦係数が低く、耐熱性が高い合成工学材料が一般的に使用され、テフロン (PTFE) と混合されています。低摩擦係数を実現すると同時に、一定の耐熱性を備えています。

5.適用可能なさまざまなシナリオ

親ネジには滑り摩擦があり、速度が速すぎると接合面で高熱が発生し、摩耗が増加します。そのため、送りねじは、軽量で低速が要求される用途に適しています。同時に、送りねじは精度が低いため、送り速度が遅い、ハンドリングなど、高精度を必要としない用途に適していることがよくあります。 一方、ボールねじは発熱が少なく、高精度であり、通常、半導体装置など、滑らかな動き、高効率、高精度、および長時間の連続または高速動作を必要とするアプリケーションにより適しています。

6.ワーキング ライフ

通常、ボールの転がり摩擦の表面摩擦力は小さいです。さまざまな清掃やメンテナンス作業を前提として、ボールねじの寿命は台形ねじよりも長くなっています。