선형 모션 시스템의 주요 설계 특성

레이디얼 볼 베어링과 재순환 볼 선형 가이드의 차이점 중 하나는 역사적으로 레이디얼 베어링은 일반적으로 케이지를 사용하여 볼을 분리하고 움직임을 제어하는 ​​반면 프로파일 레일 가이드는 그렇지 않다는 것입니다. 그러나 2000년대 초반에 프로파일 레일 베어링 제조업체는 베어링 수명, 작동 특성 및 소음을 ​​개선하기 위해 볼 케이지("볼 체인" 또는 "볼 분리기"라고도 함)가 있는 버전을 도입하기 시작했습니다. 볼 분리기를 볼 나사 너트에 통합한 것은 몇 년 후였습니다. 제조업체는 볼 체인이 이동해야 하는 더 복잡한 재순환 경로로 인해 발생하는 고유한 설계 및 재료 문제를 해결해야 했습니다.

이제 일부 제조업체에서는 볼 체인이 포함된 프로파일 레일 베어링 및 볼 스크류 너트의 전부 또는 대부분을 제공하고 있으며, 특히 저소음, 부드러운 작동 및 덜 빈번한 윤활의 이점을 누릴 수 있는 다양한 응용 분야에 대해 선형 가이드 및 볼 스크류를 제공합니다. 볼 분리기가 있으면 의미가 있습니다. 대부분의 경우 선형 액추에이터 또는 사전 조립된 스크류 드라이브와 같은 사전 조립 및 통합 시스템을 제공하는 제조업체는 기본적으로 선형 가이드 및 볼 스크류의 볼 체인 버전을 사용합니다.

어떤 베어링에서든 볼이 케이지나 체인의 안내 없이 자유롭게 굴러(또는 미끄러질) 때 볼이 하중 영역에 들어오고 나갈 때 발생하는 서로 다른 속도로 인해 서로 접촉하게 됩니다. 이 접촉은 마찰과 가청 소음을 발생시킵니다. 볼 체인은 볼이 서로 접촉하는 것을 방지하여 마찰을 줄여 발열을 줄여 베어링이나 너트의 수명을 연장시킵니다. 볼이 더 이상 금속-금속 접촉을 하지 않고 대신 볼 체인과 금속-폴리머(또는 금속-수지) 접촉을 하게 되므로 소음이 감소됩니다.

그리고 열을 줄이면 실제로 두 배의 이점을 얻을 수 있습니다. 왜냐하면 열이 적다는 것은 윤활유 분해도 적다는 것을 의미하기 때문입니다. 또한 볼 체인에 의해 볼 주변에 생성된 "포켓" 덕분에 윤활유가 보다 효율적인 방식으로 유지되고 전달됩니다. 이 포켓은 윤활유를 가두어 각 볼에 그리스나 오일이 더 잘 전달되도록 합니다.

일부 제조업체는 "고속" 시리즈 프로파일 레일 베어링 및 볼 스크류에 볼 체인을 사용하지만, 볼 체인은 이러한 고속에서 미끄러지거나 구부러짐으로 인해 발생하는 힘을 견딜 수 있을 만큼 견고해야 합니다.

볼 사이에 일정하고 설정된 간격을 제공하면 볼의 간격이 고르지 않을 때(예: 볼 체인이나 케이지 없이) 발생하는 마찰력의 변화를 줄여 주행 특성도 향상됩니다. 볼 사이의 일정한 거리와 더욱 제어된 움직임은 구름 저항의 변화를 줄이고 더 나은 주행 부드러움을 제공합니다. 극도로 부드러운 작동 특성이 필요한 응용 분야의 경우, 볼 체인이 있는 프로파일 선형 가이드나 볼 스크류를 사용하는 것은 에어 베어링이나 선형 모터와 같은 더 비싼 기술을 사용하지 않고도 응용 분야 요구 사항을 충족할 수 있는 좋은 방법이 될 수 있습니다.

볼 체인(일명 볼 케이지)을 스페이서 볼과 혼동하지 마십시오. 스페이서 볼은 내하중 볼보다 약간 작으며 볼이 접촉할 때 마찰과 소음을 줄이는 역할을 합니다. 그러나 리니어 베어링이나 볼스크류에 스페이서 볼을 추가할 경우 하중을 지탱하는 일부 볼을 제거해야 하므로 하중 용량과 강성이 감소합니다.