ボールねじ選定（動きを持つ構造設計-8）

　ここでボールねじ選定の算出に大きく関わる条件として、

　があります。ここで2. 3.は、加速度の大きさ（α）を決めるものです。

　したがって、ボールねじ選定には、駆動体の質量（m）とその加速度（α）が関係してくることが分かります。
　即ち、運動方程式（ニュートンの第二法則）：F=m x αで生じる直進運動による力（F）に対して、適切なボールねじを選定することに繋がっています。
　さらに、駆動開始時と停止時には、駆動体には慣性モーメント（回転運動における質量（m）に相当：慣性モーメントについて（動きを持つ構造設計-7）参照）が働きます。

　LCA（ローコストオートメーション）の設計者は、機械全体を設計する段階で、駆動体（m）をいかに軽く出来るか、また、加速度（α）をどこまで小さくできるかが腕の見せ所で、ボールねじ選定の自由度を与えるものです。

ボールねじ選定に関する技術用語の解説

■許容回転数：DN値

　鋼球中心径D（mm）と軸回転数N（rpm）の積で規制される。通常はDN値≦50000～70000

■危険速度

　軸の角速度が軸系の曲げ固有振動数と一致すると共振現象（振動が増大してくる）を起こし、振れまわり運動が大きくなる。そのため軸が曲げ変形を生じることとなる。この現象を生じる軸の回転数を危険速度と呼ぶ。

■（送りねじ系の）剛性

　剛性とは、ばね定数と同じ単位の次元で表される。したがって同じ意味合いで解釈できる。機構系全体をばね系と考えたときの荷重（P）に対する変形量（△）は比例関係となり、この比例定数の逆数を剛性と呼ぶ。
　前述の機構系をスプリングとした場合、フックの法則と呼ばれるもので、その比例定数は弾性係数である。

■時定数

　制御入力がONになったタイミングから目標の制御状態（カタログの説明ではモータの早送り速度）にまで達するまでの時間的な尺度で、立ち上がり時間の目安となる数値。時定数が小さいとは、短時間に目標速度に到達させる制御を意味する。即ち、制御上では加速度を大きくする必要がある。