선형 모션 시스템을 위한 주요 설계 특성

레이디얼 볼 베어링과 재순환 볼 리니어 가이드의 차이점 중 하나는 레이디얼 베어링은 일반적으로 볼을 분리하고 움직임을 제어하기 위해 케이지를 사용하는 반면, 프로파일 레일 가이드는 그렇지 않다는 것입니다. 그러나 2000년대 초, 프로파일 레일 베어링 제조업체들은 베어링 수명, 구동 특성 및 소음을 ​​개선하기 위해 볼 케이지("볼 체인" 또는 "볼 세퍼레이터"라고도 함)가 있는 버전을 출시하기 시작했습니다. 볼 스크류 너트에 볼 세퍼레이터를 통합한 것은 몇 년 후였는데, 제조업체들은 볼 체인이 이동해야 하는 더 복잡한 재순환 경로로 인해 발생하는 고유한 설계 및 재료 문제를 해결해야 했습니다.

현재 일부 제조업체는 프로파일 레일 베어링과 볼 스크류 너트의 전부 또는 대부분을 볼 체인과 함께 제공하고 있으며, 특히 저소음, 부드러운 구동, 그리고 윤활 빈도 감소가 필요한 다양한 응용 분야에서는 볼 분리기가 장착된 리니어 가이드와 볼 스크류가 적합합니다. 많은 경우, 리니어 액추에이터나 사전 조립된 스크류 드라이브와 같이 사전 조립 및 통합 시스템을 제공하는 제조업체는 기본적으로 볼 체인 버전의 리니어 가이드와 볼 스크류를 사용합니다.

모든 베어링에서 볼이 케이지나 체인의 안내 없이 자유롭게 구르거나 미끄러질 때, 볼이 하중 영역에 진입하고 나갈 때 발생하는 속도 차이로 인해 서로 접촉하게 됩니다. 이러한 접촉은 마찰과 소음을 발생시킵니다. 볼 체인은 볼이 서로 접촉하는 것을 방지하여 마찰을 줄이고, 결과적으로 열을 줄여 베어링이나 너트의 수명을 연장합니다. 소음은 볼이 더 이상 금속과 금속이 접촉하지 않고, 금속과 폴리머(또는 금속과 수지)가 볼 체인과 접촉하기 때문에 감소합니다.

열을 줄이는 것은 실제로 두 배의 이점을 제공합니다. 열이 줄어들면 윤활 기능 저하도 줄어들기 때문입니다. 또한 볼 체인이 볼 주변에 만든 "포켓" 덕분에 윤활유가 더욱 효율적으로 유지되고 전달됩니다. 이 포켓은 윤활유를 가두고 각 볼에 그리스나 오일을 더 잘 전달합니다.

일부 제조업체는 "고속" 시리즈 프로파일 레일 베어링과 볼 스크류에 볼 체인을 사용하지만, 볼 체인은 이러한 고속에서 미끄러지고 구부러질 때 발생하는 힘을 견딜 수 있을 만큼 튼튼해야 합니다.

볼 사이의 일정하고 일정한 간격을 유지하면 볼 간격이 불균일할 때(예: 볼 체인이나 케이지가 없을 때) 발생하는 마찰력 변화를 줄여 주행 특성도 향상됩니다. 볼 사이의 일정한 간격과 더욱 제어된 움직임은 구름 저항의 변화를 줄이고 주행의 부드러움을 향상시킵니다. 매우 부드러운 주행 특성이 요구되는 애플리케이션의 경우, 볼 체인이 있는 프로파일 리니어 가이드 또는 볼 스크류를 사용하면 에어 베어링이나 리니어 모터와 같은 고가의 기술을 사용하지 않고도 애플리케이션 요구 사항을 충족할 수 있는 좋은 방법이 될 수 있습니다.

볼 체인(일명 볼 케이지)과 스페이서 볼을 혼동하지 마십시오. 스페이서 볼은 하중 지지 볼보다 약간 작으며, 볼이 접촉할 때 마찰과 소음을 줄이는 역할을 합니다. 하지만 리니어 베어링이나 볼 스크류에 스페이서 볼을 추가하면 하중 지지 볼을 일부 제거해야 하므로 하중 용량과 강성이 감소합니다.