HEADWAY ボールねじの紹介

2-2 軸方向のスキマ及び予圧の設計

予圧は軸方向のバックラッシを取り除き、かつ軸方向負荷によりねじ軸の移動時の偏りを減らします。従ってボールねじの剛性を高めるという2 つの効果を持ちます。ボールねじは軸方向の負荷を受けるのでボールトラックの最良の予圧タイプはゴシック形です。この溝形状は、ボールと溝に対して特殊な接触点を持つことにより軸方向のバックラッシを解消し、ナットの剛性を高めます。予圧関係とともにゴシック形の断面が図2-2.1に示されています。

独特デザインのゴシックボールねじ溝は、ボールの接触角を約45°にすることが出来るために外部の駆動力または内側の予圧の力から生じる軸方向Faは2種類のバックラッシを作りだします。その一つはボールねじ溝とボールの間の製造時のクリアランスにより作り出される垂直バックラッシです。他のものは接触点に直角な垂直力Fnにより作り出される変位バックラッシΔLです。クリアランスバックラッシは，予圧内力Pにより予圧を受けるシングルナットに対してボールサイズを調節することにより解消することが出来ます(図2-2-2)。移動バックラッシは予圧内部力および外部負荷力により生じ、動作損失の効果のもたらすものに関連します。

		シングルナットボールねじの予圧方法

		図2-2.2
		上図のように、ボール溝に溝溝より若干大きな径の鋼球を挿入し、ボールと溝とを4点接触させた構造で、軽予圧に適しています。
図2-2.1

提示技術：
過大な予圧は摩擦トルクが増大し、昇温させ予測寿命が低下します。半面予圧が小さすぎると剛性が低下し誤作動を起こし易くなります。CNCマシン用では最大の予圧が基本動定格荷重の8％を超えないことを推奨します。FA関係とX-Yステージ用では最大の予圧が基本動定格荷重の5％を超えないようにしてください。

予圧を加えた状態のボールねじを回転させ、予圧トルクに関係する用語は図2 - 2 . 3 に示された通りです。予圧トルクの許容変動値は表 2 - 2 . 4 に示されている JIS規格として設定致します。
	図2-2.3

用語解説

(1) 予圧ボールねじのバックラッシの低減や剛性の増大を図るため、1群の鋼球を組み込んだり、または、相互に軸方向に変位させた1対のナットを使用してボールねじ内に作用させる力	(5) トルク変動率基準トルクに対するトルク変動値の割合です
	(6) 実トルク実際のボールねじの測定予圧動トルク
(2) 予圧動トルク所定の予圧が付与されたボールねじのナットが、外部荷重を作用させずに回転します	(7) 平均実トルクねじ軸のねじ部有効長さ内に、ねじ軸を定速で回転しつつ、ナットが特殊装具に拘束し、実トルクの最大値及び最小値の平均数値を測定が出来ます
(3) 基本トルク図2-2.3は引張トルク測定に関する解説	(8) 実トルク変動値ねじ軸のねじ部有効長さ内に、ねじ軸を定速で回転しつつ、ナットが特殊装具に拘束し、基準トルクに対して正および負にとります
(4) トルク変動値目標として設定した予圧動トルクの変動値基準トルクに対してプラスまたはマイナスになります	(9) 実トルク変動率平均実トルクに対して実トルクの変動値の割合です

予圧トルクに対する変化範囲

<td">6

基準トルク kgf.cm		ねじ部有効長さ mm
		4000以下								4000~10000未満
		細長比1:40以下				細長比は1:40~1:60				-
		等級				等級				等級
を超え	以下	C0	C1	C2、C3	C5	C0	C1	C2、C3	C5	C1	C2、C3	C5
2	4	±35%	±40%	±45%	±55%	±45%	±45%	±55%	±65%	-	-	-
4	6	±25%	±30%	±35%	±45%	±38%	±38%	±45%	±50%	-	-	-
6	10	±20%	±25%	±30%	±35%	±30%	±30%	±35%	±40%	-	±40%	±45%
10	25	±15%	±20%	±25%	±30%	±25%	±25%	±30%	±35%	-	±35%	±40%
25	63	±20%	±15%	±20%	±25%	±20%	±20%	±25%	±30%	-	±30%	±35%
63	100	-	-	±15%	±20%	-	-	±20%	±25%	-	±25%	±30%

表2-2.4

注：1.細長比はねじ軸のねじの長さ（mm）をねじ軸呼び外径で除した値をいう。

HEADWAY ボールねじの軸方向隙間及び予圧等級

等級	PO	P1	P2	P3	P4
隙間	有	無	無	無	無
予圧	無	無	輕	中	重

予圧力の計算	基準トルクTρの計算予圧を与えたボールねじの基準トルクTρ(kgf・cm)を以下の手順で計算します。
ワイパなし。回転速度100rpm。潤滑剤の動粘度、61.2～74.8cSt(mm/s)40℃、即ちJIS　K2001。リターンチューブは上側の位置にあります。	Tρ = 0.05 (tanβ)^-0.5‧ $\frac{Fao ‧ 𝓵}{2π}$
	ここで、FAO = 予圧荷重(kgf) β = リード角 𝓵 = リード(mm)

型番を見る

返回列表

(1) 予圧ボールねじのバックラッシの低減や剛性の増大を図るため、1群の鋼球を組み込んだり、または、相互に軸方向に変位させた1対のナットを使用してボールねじ内に作用させる力	(5) トルク変動率基準トルクに対するトルク変動値の割合です
	(6) 実トルク実際のボールねじの測定予圧動トルク
(2) 予圧動トルク所定の予圧が付与されたボールねじのナットが、外部荷重を作用させずに回転します	(7) 平均実トルクねじ軸のねじ部有効長さ内に、ねじ軸を定速で回転しつつ、ナットが特殊装具に拘束し、実トルクの最大値及び最小値の平均数値を測定が出来ます
(3) 基本トルク図2-2.3は引張トルク測定に関する解説	(8) 実トルク変動値ねじ軸のねじ部有効長さ内に、ねじ軸を定速で回転しつつ、ナットが特殊装具に拘束し、基準トルクに対して正および負にとります
(4) トルク変動値目標として設定した予圧動トルクの変動値基準トルクに対してプラスまたはマイナスになります	(9) 実トルク変動率平均実トルクに対して実トルクの変動値の割合です