シングルナットボールねじ vs ダブルナットボールねじ|SFU と DFU ボールねじの比較

シングルナットとダブルナットのボールねじの主な違いは、単にナット本体の数だけではありません。 2 つの設計は、取り付け長さ、駆動トルク、位置決め動作、コストに影響を与える軸方向クリアランス、予圧、剛性を制御するために異なるアプローチを使用しています。

一般にシングルナットボールねじの方がコンパクトで経済的です。ダブルナットボールねじは、2 つのナットセクション間に予圧を加える際の柔軟性が高く、軸方向の剛性と安定した反転精度が重要な場合に一般的に選択されます。ただし、ダブルナットを使用すると、あらゆる用途で自動的に精度が向上したり、強度が増したり、寿命が長くなったりするわけではありません。{2}}

正しい選択は、2 つのナットが常に 1 つよりも優れているという仮定ではなく、必要なバックラッシュ、軸方向の剛性、荷重、速度、デューティサイクル、および利用可能な設置スペースに基づいて行う必要があります。

シングルナットボールねじは、1 つまたは複数のボール循環回路を備えた 1 つのナット本体を使用します。全長が短いため、設置スペースが限られている機械や、極端な軸方向の剛性を必要としない汎用の位置決め軸に適しています。-

標準のシングルナットには指定量の軸方向クリアランスがある場合がありますが、これはすべてのシングルナットの設計に当てはまるわけではありません。一部のシングルナットは、特大ボール、リードオフセット溝、またはその他の内部接点配置によって予圧を加えることができます。-したがって、実際のバックラッシはナットの数から推測するのではなく、ナットの仕様から確認する必要があります。

典型的な利点:

ナットの長さが短くなり、よりコンパクトな設置が可能
軽量化と取り付け構造の簡素化
一般的に購入コストが安くなる
多くの標準オートメーションおよび CNC フィードアプリケーションに適しています
設計に応じて、クリアランスあり、低クリアランス、またはプリロードされた構成を利用可能-

DLY SFU は一般的に使用されるフランジ型シングルナットシリーズです。{0}その適合性は、選択した直径、リード、製造精度、必要な軸方向クリアランスによって異なります。

ダブルナットボールねじは、同じねじ軸に2つのナット部分を使用します。スペーサーまたは別の調整構造により、2 つのナット間に制御された相対的な軸方向の変位が生成されます。これにより、ボール接触領域が反対方向に配置され、測定可能な軸方向クリアランスが減少または排除されます。

プリロードにより、中立位置付近の軸方向の剛性も向上します。これにより、軸の方向が変わったり、交互に軸方向の力が加わったときの動作の安定性が向上します。トレードオフとして、ナットの長さが長くなり、内部負荷が大きくなり、始動トルクが増加し、組み立て制御がより厳しくなります。

典型的な利点:

ダブルナットの予圧によるアキシアルすきまの制御-
同等のクリアランスタイプのナットよりも高い軸方向剛性-
アキシアル荷重が変化しても反転挙動がより安定
ロストモーションや弾性変位の影響を受けやすい機械軸に最適

DLY は DFU および DFI ダブルナットボールねじを供給しています。 DFU は DIN{1}} スタイルのフランジ構成を使用しますが、DFI は異なるフランジと取り付け配置を備えた内部循環ダブルナット構造を使用します。-あるシリーズを別のシリーズに置き換える前に、ナットのエンベロープと取り付け図を確認する必要があります。

比較	シングルナットボールねじ	ダブルナットボールねじ
構造	コンパクトなナット本体1個	プリロード調整構造を備えた 2 つのナットセクション{0}}
アキシアルすきま	内部設計とボールのマッチングによる	通常は 2 つのナット間の予圧によって制御されます
アキシアル剛性	一般的な動きに適しています。プリロードされたバージョンも利用可能です	同じサイズのクリアランスタイプのナットと比較すると、一般に高い-
反転動作	指定された軸方向の遊びに大きく依存します	予圧が正しく指定されている場合、頻繁な逆転に適しています。
駆動トルク	通常、プリロードされていないデザインの場合は低くなります。-	予圧により内部抵抗が増加するため、通常はこれより高くなります
発熱	プリロードがほとんどまたはまったく適用されない場合、通常は低くなります。	特に高速または過剰なプリロードでは、高くなる可能性があります
設置スペース	短くなり、コンパクトな機器に組み込みやすくなります	より大きな軸方向の取り付け長さが必要です
実装感度	比較的単純ですが、位置合わせは依然として重要です	位置ずれやプリロード設定エラーの影響を受けやすくなります。{0}
料金	一般に低い	追加のコンポーネントや調整により、一般的には高くなります
代表的な選択	コンパクトで汎用の位置決め軸-	より高い剛性と安定した方向転換が求められる軸

バックラッシュとリードの精度は異なる性能特性を表すため、同じ意味で使用しないでください。

アキシアルすきままたはバックラッシは、反転後に接触方向が変わる前に発生する相対的な軸方向の動きです。
リード精度指定されたねじの長さにわたって、実際の移動量が公称移動量にどの程度従うかを示します。
再現性軸がどれだけ一貫して同じ指令位置に戻るかを示します。
アキシアル剛性加えられた軸方向の力の下でどの程度の弾性変位が発生するかを示します。

ダブルナットはバックラッシを低減できますが、ねじ軸の製造リード精度が自動的に向上するわけではありません。同様に、ナットアセンブリに測定可能な軸方向クリアランスがある場合、C5 接地ネジを選択しても、それ自体でバックラッシュがゼロになることは保証されません。

必ずしもそうとは限りません。ナット部が 2 つあるからといって、許容外部荷重が自動的に 2 倍になるわけではありません。定格動的荷重と静的荷重は、ナットアセンブリ全体のデータから取得する必要があります。

予圧されたダブルナットでは、外部作動荷重が適用される前に、内部接点容量の一部が予圧を維持するためにすでに使用されています。外部荷重の方向と大きさが変化すると、2 つのナットセクション間の荷重分布も変化します。

したがって、ダブルナットは、公表されている定格荷重によってより高い許容荷重が明確に確認されない限り、主にクリアランス制御と剛性を目的として選択する必要があります。高推力機器の場合は、直径、ボールサイズ、接触形状、定格荷重、予想寿命をすべて確認する必要があります。-

ナットの量だけで耐用年数が決まるわけではありません。プリロードを正しく制御すると、逆転時の衝撃を軽減し、動作の安定性を向上させることができますが、プリロードによってボール-と軌道面の内部負荷も生じます。-用途が必要とする値よりも高い場合、動作トルク、温度、転がり接触応力が増加します。-。

ボールねじの寿命は、実際の等価アキシアル荷重、予圧、速度、潤滑、汚染防止、アライメント、およびデューティサイクルによって異なります。正しく選択されたシングルナットは、不適切に取り付けられたり過度に予圧されたダブルナットよりも長持ちします。

通常、次の場合にはシングルナットボールねじがより現実的な選択肢となります。

取り付け長さと機械の重量は最小限にする必要があります
アプリケーションは指定された軸方向すきまを受け入れることができます
動作が主に一方向であるか、反転の精度は重要ではありません
低駆動トルクと低発熱を優先
マシンは位置決めに補償または閉ループフィードバックを使用します。{0}
最大の軸方向剛性よりもコスト管理が重要

典型的な例としては、包装機構、マテリアルハンドリング軸、一般自動化装置、コンパクトな位置決めユニット、選択されたシングルナット仕様によって必要なクリアランスを満たすことができる CNC 機械などが挙げられます。

ダブルナットボールねじは、次のような場合に検討する必要があります。

軸の方向が頻繁に変わります
軸方向のロストモーションを厳密に制御する必要がある
交番荷重下ではより高いアキシアル剛性が必要
切削または加工力は動作中に方向が変わります
機械には、より長いナットアセンブリ用に十分な軸方向スペースがあります
モーターとサポート構造は追加のプリロードトルクに対応できます。

ダブルナットボールねじは、最小サイズやコストよりも反転安定性と剛性が重要な精密 CNC 送り軸、研削装置、検査システム、自動化ステージでよく使用されます。

シングルナットは、さまざまなクリアランスとプリロード配置で使用できます。ナット数だけから判断するのではなく、必ず実際の軸方向の遊びの仕様を確認してください。-

プリロードが大きいほど必ずしも良いとは限りません。過剰な予圧は、モーターのトルク、動作温度、摩耗を上昇させる可能性があり、同時にアセンブリが取り付け誤差の影響を受けやすくなります。

ダブルナットアセンブリは、同等のシングルナットよりもかなり長くなります。機械の設計では、十分なストローク、ハウジングの長さ、取り付けと潤滑のためのアクセスを提供する必要があります。

SFU も DFU も、「CNC」や「オートメーション」などのアプリケーション名だけから選択しないでください。ねじの直径、リード、動定格荷重、静定格荷重、臨界速度、座屈限界、および必要な寿命も計算する必要があります。

アプリケーションの優先順位	スターティングセレクション	ご注文前にご確認ください
コンパクトサイズで経済的な伝動	シングルナット	許容バックラッシと定格荷重
頻繁な前進と後退の位置決め	低クリアランスのシングルナットまたはダブルナット-	逆転誤差、予圧、モータートルク
より高い軸方向剛性	プリロードダブルナット	必要な剛性と使用温度
高速動作-	必要なプリロードとナットの設計によって異なります	制限速度、発熱、潤滑
高い外部アキシアル荷重	ナット数ではなく定格荷重で選ぶ	動荷重、静荷重と計算寿命