안녕하세요!! 처음 오셨나요??
 
CAD ( 46 )
제어/계측/센서 ( 4 )
도금/도장 ( 1 )
업체찾기 ( 3 )
금형 ( 4 )
공학 ( 13 )
기계요소 ( 15 )
자동화(FA) ( 35 )
기술번역 ( 2 )
금속재료 ( 18 )
설계제도 ( 41 )
기계금속 ( 15 )
환경/에너지 ( 2 )
볼스크류 선정 계산법 문의드려요.
설계제도> 설계계산
2009-04-01 10:43:35
heyahppy
답변 : 1
추천 : 1
조회 : 24192
안녕하세요.
이번에 볼스크류를 응용한 이송장치를 설계 구상중인데요.
볼스크류 선정 계산법 아시는 분 계시면 무엇이든 좋으니 답변 좀 부탁드립니다.
 
단...카다로그 찾아보라는 말씀만 하지 말아주세효.ㅜㅜ
Ball Screw 선정 계산-펌글 추천 : 0
machine   2009-04-01 10:45:38
Ball Screw 선정
 
   1. lead의 선정
   구동모터의 회전수 750rpm, 최고속도 0.06m/일 때
    lead(L)=0.06*60*1000/750 = 5mm
 
   2. 나사축경의 선정
   lead값이 5mm이며 가격이 저렴한 전조볼나사중 지름이 15인 bnf-1505-2.5를 선정하였다.
 
   3. 허용 축 방향하중의 검토
   최대축하중의 산출
   가속도 a=Vmax/t=0.084m/s
   상승가속시 : Fa1 = (m1 + m2)*g + f + (m1 + m2) * a = 180N
   상승등속시 : Fa2 = (m1 + m2)*g + f = 167N
   강승감속시 : Fa3 = (m1 + m2)*g + f - (m1 + m2) * a = 153.4N
   하강상속시 : Fa4 = (m1 + m2)*g - f - (m1 + m2) * a = 113.4N
   하강등속시 : Fa5 = (m1 + m2)*g - f = 127N
   하강감속시 : Fa6 = (m1 + m2)*g - f + (m1 + m2) * a = 140.6N
   이상에서 볼나사에 작용하는 최대축방향하중은 180N이 된다.
 
   4. 나사축의 좌굴하중
   P1 = n * d⁴* 10⁴ / L²= 26407N
   나수축의 허용인장하중 : P2 = σ*πd²/ 4 = 18100N
   따라서 나사축의 좌굴 하중, 허용압축 인장하중은 최대 축 방향 하중 이상이 되기 때문에 사용상의 문제가 없다.
 
   5. 허용회전수의 검토
   Nmax = 0.06 * 60 * 1000 / 5 = 720rpm
   DN의 선정 : DN = 70000/D = 4179.1rpm
   위험속도 : N = λ* d*10e7/L² = 9320rpm
   이상에서 나사축의 위험속도 및 DN치를 만족하게된다.
 
   6. 너트의 선정
   bnf 1605 -2.5 
   기본전격하중 Ca=7.5KN, Co=13.9KN
   허용 축방향 하중의 검토 : 감속, 감속시에 충격하중이 작용하므로 fs = 2로 선정한다.
   fa=Co/fs = 27.8KN

   부하 최대 축 방향하중 보다. 허용축 방향 하중이 크기 때문에 문제는 없다.
 
 
   7. 수명검토
   주행거리의 산출
   최고속도 Vmax = 0.03m/s
   가속시간 t1 = 0.717
   감속시간 t1 = 0.717
   가속시 주행거리 21.51mm
   등속시 주행거리 256.98mm
   감속시 주행거리 21.51mm
   축방향 평균하중 : ³√(Fa1³* L1+Fa2³* L2+Fa3³* L3+Fa4³* L4+Fa5³* L5+Fa6³* L6)/2Ls = 146.5N
   동격전격하중= 7400N 하중계수 = 1.2일 때,
   전격수명 L = (Ca/(fw*Fm))³*10e6 = 74.252*10e9
   매분평균회전수 = 60/min
   수명시간 Lh = L/(60*Nm) = 20525h
 
   8. 회전토크의 검출
   외부하중의 의한 마찰 토오크
   상승가속시 : T1 = Fa1*L/(2 *π*η) = 159.76Nmm
   상승감속시 : T2 = Fa2*L/(2 *π*η) = 135.76Nmm
   상승등속시 : T3 = Fa3*L/(2 *π*η) = 147.73Nmm
   하강감속시 : T4 = Fa4*L/(2 *π*η) = 100.32Nmm
   하강등속시 : T5 = Fa5*L/(2 *π*η) = 124.38Nmm
   하강감속시 : T6 = Fa6*L/(2 *π*η) = 112.35Nmm
 
   9. 가속에 필요한 토오크
   단위길이당 나사축의 관성모멘트 3.9*10e-4Kg.cm²/mm
   전장 500mm의 나사축의 관성모멘트
   Js=3.9*10e-1*50 = Kg.mm²/mm 
   J(m1+m2)(L/2π)*A²*10e-6+Js*A² = 0.0000879
   각 가속도
   ω = 2π*720/(60*0.714) = 105.55rad/s
   Jm에 필요한 관성모멘트
   Jm = J/c=0.0000177
   가속에 필요한 토오크는
   T7 = (J+Jm)*ω = 12.1N.mm
   ※ 이상에서 필요토오크
   상승가속시 : T1 + T7 = 170N
   상승등속시 : T2 = 147.73N
   상승가속시 : T3 - T7 = 124.504N
   하강가속시 : T4 + T7 = 111.52N
   하강등속시 : T5 = 112.35N
   하강감속시 : T6 - T7 = 102.25N
   따라서 최대필요토크는 171N.mm가된다.
   관성모멘트 J = 0.885*10e-4Kgm²가된다.
   위에서 모터 메이터에 따라 다르지만 통상 모터에 작용하는 관성모멘트의 1/10이상의 관성모멘트를
   모터가 가지고 있을 필요가 있다.
   따라서 0.885*10-5Kg.m²이상가지고 있어야 한다.
   모터 출력 : T = 974200*H/750 = 30W

 

상호 : (주)메카피아(서울지점)대표이사 : 김현주사업자등록번호 : 119-85-40453통신판매업신고 : 제 2023-서울종로-1613호
개인정보보호책임자 : 김현주사업장소재지 : [03134] 서울특별시 종로구 돈화문로 88-1, 3층
대표전화: 1544-1605마케팅: 02-861-9044기술교육지원: 02-861-9044팩스: 02-6008-9111E-mail : mechapia@mechapia.com
Copyright(c)2008 Mechapia Co. All rights reserved.