백래쉬 방지 너트(Anti-Backlash Nuts) 정보

안녕하세요.

엠투플러스(M2Plus)의 리모를 찾아서 입니다.

 

이번 포스팅에서는 기계적 용어 백래쉬에 대한 용어 설명과 헤이돈(Haydon kerk) 제품인 백래쉬 방지 너트에 관한 정보에대해 설명을 해드리고자 합니다.

 

 

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" 백래쉬(Backlash) 란? "

 

 

기계에 쓰이는 나사, 톱니바퀴 등이 서로 맞물려 운동하는 기계 장치 등에서

운동방향으로 일부로 만들어진 틈을 말합니다.

 

이 백래쉬가 너무 적으면 윤활이 불충분 되기가 쉬워 

치면끼리 마찰이 커지게 됩니다.

 

반대로 백래쉬가 너무 크면 기어의 맞물림이 나빠져 기어가 파손되기 쉽습니다.

 

 

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" 백래쉬 방지 너트(Anti-Backlash Nuts) "

 

 

 

백래쉬를 줄이는 표준의 방식으로는 스프링을 사용하여 그림과 같은 두 개의 너트 부분을 축 방향으로 편향 시키는 것입니다. (웨이브 형태의 워셔, 고무 워셔, 압축 스프링을 예로 들 수 있습니다.)

 

이러한 유닛은 스크류 쓰레드 측면에 대항하는 너트의 하중이 있는 방향으로 강성이 유지됩니다. 하지만, 스크류 쓰레드로부터 떨어진 방향에서 너트는 스프링에 가해지는 예압의 양만큼 축으로 강성이 발생합니다.

 

 

 

예를 들면 만일 어떤 시스템의 최대 축 하중이 20kg 라면, 스크류와 너트의 접촉을 밀접하게 유지하기 위한 스프링 예압은 20kg 이상이어야 합니다. 이러한 방식에는 하중으로 인하여 발생되는 문제는 증가되는 드래그 토크의 양과 너트의 마모입니다.

 

 

 

두 개의 너트 개체 사이에 정확하게 맞물린 강성있는 스페이서로 교체하는 것은 대안책이 될 수 있습니다.

접촉 부에 초과되는 예압이 없으며 유닛은 백래쉬 없이 양 방향에서 높은 축 하중을 견딜 수 있습니다. 하지만 이역시 초기에만 해당되며, 시간이 지날수록 너트 개체와 스페이서(L) 사이의 갭이 발생하게 됩니다. 

 

이러한 갭(△1+△2)은 이 유닛에서 백래쉬로 인하여 만들어지게 됩니다. 문제는 (L+△1+△2) 크기의 새로운 스페이서의 교체로 해결 할 수 있으나 지속적인 사용이 힘들며 비용적인 문제가 발생하게 됩니다.

 

 

 

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" 해결안 "

 

 

필요한 것은 사용시에 발생하는 마모를 수용하여 확장이 가능한 강성의 스페이서를 사용하는 것입니다.

 

갭 발생시 편향된 곳으로 비틀어 상호 보완이 될 수 있도록 스페이서의 끝 부분에 나사 골을 만드는 것입니다. 스페이서의 끝에 있는 나사 골은 스페이서가 길어지자 마자 백드라이브가 발생하는 것을 예방합니다.

 

유닛의 예압은 유일하게 스페이서 막대에 존재하는 너트를 필요한 만큼만 회전 시키며, 외부 하중과는 별개입니다. 그러므로 자가 마모 보정이 가능한 이 유닛은 낮은 마찰 드래그 토크를 갖는 반면에 높은 축의 강성을 유지시킬 수 있습니다.

 

 

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