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ボールねじとガイドローラーの組み合わせの是非
2023/10/21 04:34
- ボールねじとガイドローラーの組み合わせは適切なのか?
- ボールねじとガイドローラーの組み合わせによる直動機構の寿命への影響
- ボールねじとガイドローラーの組み合わせの利点とデメリット
ボールねじとガイドローラーの組み合わせの是非
2023/02/18 02:46
仕事上のことなので、多少ぼかした説明になる点はご容赦ください。
ボールねじを用いたストローク400mm程度の直動機構の製作を進めているのですが、
設計者から案内にガイドローラーを用いた構造(リニアのブロックの代わりに車輪を付けてフレームの上を走るような感じです)を提案されています。
運用する環境が特殊で、なるべく抵抗を減らす必要があることから出てきた案なのですが、
実物を触ると結構ガタがあるようで機械の寿命を縮めてしまうような気がしています。
浅学なものでボールねじにリニアガイド以外を使った例を見たことが無いのですが、こういうあまりしっかりしていない案内機構と組み合わせてもいいものなのでしょうか?
精度や耐荷重は求められていない箇所ですし、動きが軽いのは確かなのでその点は間違っていないとは思いますが…
曖昧な質問で申し訳ないのですがご意見をいただけると有り難いです。
※この画像からリニアガイドを省いたような構造です
https://jp.misumi-ec.com/tech-info/categories/machine_design/md05/d0007/images/section1_image3.png
回答 (4件中 1~4件目)
ベアリングをローラーとして用いる直線ガイドは、以下の様に何社か販売を行っています。
https://www.linear-mrd.co.jp/fs/linearmrd/c/slgw
http://www.askltd.co.jp/product/roller-type/ask-franke
要するに物体の姿勢を決める6自由度中、ストロークを行う並進1軸を除いた5自由度(ストロークに直行する並進2軸と回転3軸)の遊びを無くし、且つ、ボールねじが許容可能な真直度が出せればよいです。
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素人回答をお許しください。
お問い合わせの構造の場合、ボールねじの軸に直交方向に力が加わった場合、ガタの分だけボールねじにたわみが生じます。また、ボールねじを支持する両端のベアリングにねじりトルクがかかります。
ボールねじ及びベアリングの強度が十分あって、上記メカニズムの応力に耐える設計であれば問題ないと思います。(要するに、ボールねじ自体が直動ガイドの役割を果たして、ガイドローラーはボールナット回転を規制する役割と割り切った設計) 精度や耐荷重は求められていないとのことなので、この考え方が成り立つか検証なさってみたら如何でしょうか。
上記の方法で成立しない場合は、ボールねじのたわみによって生じる偏角を吸収するために、ベアリングとボールねじの間にカップリングを入れるなどの対処方法があるかもしれません。
ボールねじのトルクが伝わるのでだめ
自作CNCによくあるのが リニアシャフト+リニアブッシュ
安価だが丸棒がたわむ
聡明期はアルミフレームをカムフロアでは挟む方法もありました
アルミフレームを45度傾けて4面抑える
なのでカムフロアを板で挟んだほうが良いですぶれますが
上からも押さえる
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