리드 스크류 계산기

개요

리드 스크류(Lead Screw) 계산기는 CNC·로봇 액추에이터·정밀 직선 구동 시스템에서 회전 운동을 직선 운동으로 변환할 때의 핵심 파라미터(축 이송 속도, 출력 추력, 효율)를 즉시 산출하는 도구입니다. 한국 정밀 자동화 장비에서 볼 스크류(ball screw)와 ACME 스크류의 효율 차이는 30~40%에 달하며, 잘못된 사양 선정은 곧 모터 과부하나 정밀도 손실로 이어집니다. 본 계산기는 KS B ISO 3408 표준 리드 데이터를 기반으로 리드별 직선 속도와 추력을 정확히 산출합니다.

작동 원리

직선 속도 V = N × L (mm/min, L: 리드 mm), 출력 추력 F = (2π × T × η) / L 공식을 사용합니다(T: 입력 토크, η: 효율). 사용자가 스크류 종류(볼/ACME), 리드, 입력 RPM, 입력 토크를 입력하면 계산기는 즉시 직선 속도(mm/min), 출력 추력(N), 권장 모터 토크, 그리고 백래시 영향까지 산출합니다. 또한 임계 속도(critical speed) 계산으로 장축에서 발생 가능한 진동 한계도 표시되어 정밀 직선 시스템 설계의 신뢰성을 보장합니다.

사용 시나리오

• 리드 10mm 볼 스크류에 1500 RPM 서보 모터를 연결할 때 직선 속도 15,000 mm/min을 산출하고 임계 속도 한계를 검증하는 경우.
• ACME 스크류(효율 40%)와 볼 스크류(효율 90%)의 동일 추력 조건에서 필요 모터 토크 차이를 비교해 사양 변경을 평가할 때.
• 장축(L=2m) 정밀 스테이지에서 임계 속도가 운용 RPM의 80% 이내에 들어오는지 사전에 검증하는 경우.

자주 묻는 질문