I. 전송 유형의 핵심 기능 및 차이
헬리컬 랙: 핵심 기능은 회전 운동을 선형 왕복 운동으로 변환하는 것이지만 헬리컬 기어와 함께 사용해야합니다. 헬리컬 기어가 치아를 헬리컬 랙의 치아와 회전시켜 헬리컬 랙을 밀어 선형으로 움직입니다 (또는 헬리컬 랙의 선형 움직임은 나선 기어를 회전시킵니다). 전송 중에 치아 표면 사이의 기계적 메쉬를 통해 전원이 전달되는 "기어 - 랙"메시 전송 구조입니다.
볼 나사: 그들의 핵심 함수는 또한 회전 운동을 선형 운동으로 변환하는 것이지만 "나사 - 너트"- 볼 "롤링 마찰 구조에 의존하여이를 달성합니다. 나사가 나사 내부의 볼을 나사의 나사 홈을 따라 굴림 내부로 돌리면 너트를 운전하여 선형으로 움직입니다 (또는 나사 자체가 선형으로 고정 될 때 선형으로 움직입니다). 이것은 톱니 메쉬없이 볼의 롤링을 통해 전력이 전달되는 "헬리컬 페어 + 롤링 요소"변속기 구조입니다.
II. 구조 설계 및 설치 차이
헬리컬 랙: 긴 스트립 - 경사 치아 표면으로 형성되어 있습니다 (나선 각도는 보통 15도 - 30도)로 레일 또는 프레임을 볼트로 안내하려면 고정해야합니다. 설치하는 동안 랙과 일치하는 헬리컬 기어 사이의 중심 거리가 정확하게 정렬되어야합니다. 단일 랙은 길이가 제한되어 너무 길다 - 스트로크 변속기는 여러 랙을 함께 접합해야하며 접합 조인트는 전송 방해를 피하기 위해 치아 정렬이 필요합니다. 또한 헬리컬 랙에는 내장 가이 딩 구조가 없으며 선형 모션 정확도를 보장하기 위해 추가 선형 가이드 (예 : 슬라이더 가이드)가 필요합니다.
볼 나사: 나사 샤프트 (헬리컬 그루브 포함) 너트 (볼 순환 구성 요소에 -가 내장 된) 볼과 "샤프트 - 및 - sleeve"구조가있는 먼지 덮개로 구성됩니다. 설치 중에 베어링은 나사의 양쪽 끝을 고정하는 데 사용됩니다 (또는 한쪽 끝이 고정되고 다른 쪽 끝이 지원됩니다)는 추가 안내서없이 직접 선형 모션 안내를 제공 할 수 있습니다 (일부 시나리오는 여전히 강성을 개선하기 위해 가이드를 사용합니다). 단일 볼 스크류는 스 플라이 싱없이 긴 스트로크 (최대 몇 미터)를 달성 할 수 있으며 헬리컬 랙보다 설치하기가 더 쉽습니다 (양쪽 끝에서 동축 제어가 필요함).
III. 전송 특성의 차이
1. 전송 정확도 및 반환 오류
헬리컬 랙：Transmission accuracy is affected by tooth surface machining accuracy (such as pitch error and tooth profile error) rack splicing accuracy and gear meshing clearance. The pitch error of ordinary precision helical racks is about 0.1-0.3 mm/m and high-precision helical racks (such as ground racks) can reduce the error to 0.02-0.05 mm/m. However due to the inevitable side gap between gear and rack meshing the return error is relatively large (usually >0.1 mm) 리버스 전송에서 높은 - 정밀 위치를 달성하기가 어렵습니다.
볼 나사: 변속기 정확도는 리드 오류 및 방사형 런아웃과 같은 표시기에 의해 결정됩니다 (이전 정확도 등급 참조). 높은 - 정밀 볼 나사 (예 : C3 등급)의 리드 오차는 0.08mm/300mm 이하의 리드 오차를 가지며 나사와 너트 사이의 간격은 사전 - 너트를 제거하여 제거 할 수 있습니다 (예 : Double - 너트 프리 - 꽉 조이는). 반환 오류는 매우 작습니다 (보통<0.01mm) and the reverse positioning accuracy is far better than that of helical racks making them suitable for precision scenarios requiring frequent forward and reverse transmission.
2. 부하 용량 및 강성
헬리컬 랙: 하중 용량은 치아 접촉 면적 및 재료 강도에 따라 다릅니다. Helical Tooth Design은 직선 - 치아 랙보다 더 큰 접촉 영역을 가지므로 (수백 ~ 수천 개의 Newtons와 같은) 축 방향 하중을 부여 할 수 있고 강한 방사형 하중 용량을 갖습니다 (기어 메시가 방사형 힘을 전달할 수 있기 때문에). 그러나 전반적인 강성은 랙 설치 기초 (프레임 강성)의 영향을 크게 받고 기초 변형은 치아 메쉬가 열악하게 이어질 수 있습니다.
볼 나사:로드 용량은 볼 스크류 직경 및 너트 구조의 수에 의해 결정됩니다. 스크류 직경을 늘리면 하중을 증가시킬 수 있고 볼 순환 수는 중간 - Light에서 중간 {- 헤비로드 시나리오에 적합합니다 (축 방향 하중은 일반적으로 수백에서 수만에서 수만 개의 뉴턴)에 적합합니다. 그러나 방사형 하중 용량은 약합니다 (나사 샤프트의 방사형 강성은 자체 직경에 따라 다르며 과도한 방사형 하중으로 인해 나사가 쉽게 구부릴 수 있습니다) 따라서 나사의 직접 방사형 힘을 피해야합니다.
3. 속도와 효율성
헬리컬 랙: 변속기 속도는 기어 속도와 랙 모듈로 제한됩니다. 더 큰 모듈과 더 높은 기어 속도는 랙 이동이 더 빠르지 만 치아 메쉬의 슬라이딩 마찰로 인해 (나선 치아 메쉬의 슬라이딩 양이 직선 치아의 슬라이딩 양보다 적더라도) 전송 효율은 일반적으로 75%- 85%입니다. 치아 표면은 고속 작동 중에 쉽게 가열되어 마모를 줄이기 위해 윤활이 향상됩니다.
볼 나사: 변속기는 매우 작은 마찰 계수 (약 0.001 - 0.005)와 90% - 98%의 전송 효율이 헬리컬 랙보다 훨씬 높은 볼의 롤링 마찰에 의존합니다. 높은 - 속도 작동 중에 더 적은 열을 생성하고 고속 (예 : 분당 수천 개의 혁명)에 적응할 수 있습니다. 높은 - 정밀 베어링과 일치하면 고속 선형 운동 (예 : 초당 몇 미터)을 달성 할 수 있습니다. 그러나 고속 작동 중에 볼이 탈선하는 것을 방지하기 위해 볼 순환 성분의 안정성에주의를 기울여야합니다.