볼스크류의 수명은 어떻게 계산하나요?
볼스크류의 수명은 볼 전동면 혹은 볼 중 하나에 반복응력에 의한 피로 때문에 박리현상이 생기기 시작할 때까지의 총 회전수를 말하며 기본동정격하중(C)에서 구할 수 있습니다.
기본동정격하중이란 한 무리의 같은 볼스크류를 운전했을 때 그 중 90%가 박리를 일으키지 않고 회전할 수 있는 수명이 100만회전이 되는 축방향하중을 말합니다.
회전속도가 10rpm이하인 저속회전의 경우에는 기본동정격하중을 사용한 계산을 하면 큰 오차가 발생하여 바람직하지 않습니다. 저속회전에 대한 수명은 기본정정격하중(C0)으로 볼스크류를 선정하십시오.
기본정정격하중이란 어떤 크기의 정지하중에 의해 생기는 강구와 나사홈면의 영구변형량의 합이 강구경의 0.0001배가 되는 축방향하중을 말합니다.
볼스크류의 수명시간 계산
볼스크류의 수명시간은 계산할 수 있습니다.
수명시간은 필요 이상으로 길게 설계하면 볼스크류의 치수가 커질 뿐만 아니라 가격도 높아지므로 적정한 수명시간을 선정해야 합니다.
일반적으로는 다음에 나타내는 수명시간이 표준으로 되어 있습니다.
수명시간을 초과했을 경우의 박리 진행상황
볼스크류가 수명시간을 초과했을 경우의 박리 진행상황은 피로수명시허결과로부터 다음과 같은 것을 알 수 있습니다.
처음에는 너트의 나사홈면에 거의 원형의 0.2mm정도의 피칭(pitting)이 생기고,
그 주위에 크랙(crack)의 발생과 성장이 계속되고, 이윽고 나사홈 전면이 플레이킹(flaking) 형태로 바뀝니다.
- 상기사진은 이자와 미노루「볼스크류와 그 응용기술(공업조사회)」로 부터 인용하였습니다.
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