Konstruktionsressourcen für Kugelgewindetriebe

Wenn Sie einen Kugelgewindetrieb benötigen, begleiten wir Sie Schritt für Schritt durch den Spezifikationsprozess. In diesem Artikel finden Sie grundlegende Konstruktionsinformationen, die Erklärung wichtiger Begriffe und hilfreiche Diagramme.

Bestimmung der kritischen Drehzahl

Die kritische Drehzahl ist die Winkelgeschwindigkeit, bei der die Spindel (oder Mutter) starke Vibrationen entwickelt. Unabhängig von der Einbaulage muss eine Kugelgewindetrieb-Einheit unterhalb ihrer kritischen Drehzahl betrieben werden, um Vibrationen, Lärm und mögliche Schäden zu vermeiden. Die Größe und Position der Unwucht, die Länge der Spindel, der Spindeldurchmesser sowie die Art der Lagerung sind Faktoren, die die kritische Drehzahl beeinflussen.

Bestimmung der Lebensdauer eines Kugelgewindetriebs

Die nutzbare Lebensdauer einer Kugelgewindetrieb-Einheit wird in der Regel in Millionen Zoll Verfahrweg angegeben. Die Betriebslast ist ein wesentlicher Faktor für die Lebensdauer eines Kugelgewindetriebs. Da jede Anwendung einzigartig ist, wirken sich auch das Lastprofil (Duty Cycle) und die Umgebungsbedingungen auf die Lebensdauer aus. Wir empfehlen unseren Kunden, sich mit unserem technischen Team in Verbindung zu setzen, um die spezifischen Anforderungen ihrer Anwendung zu besprechen.

Bestimmung der Belastung eines Kugelgewindetriebs

Die zu bewegende Last bestimmt die Auswahl der geeigneten Spindelgröße.

  • Vertikalbewegung: Die Mutterbelastung entspricht dem Gewicht der zu bewegenden Last zuzüglich der Reibungskraft.
  • Horizontalbewegung: Die Mutterbelastung ergibt sich durch Multiplikation des Gewichts mit dem Reibungskoeffizienten.
  • Lasten können auch mit einer Federwaage oder einem Dynamometer gemessen werden – dies wird für Lasten empfohlen, die weder vertikal noch horizontal verlaufen.
  • Je höher die Last, desto größer müssen Spindel und Mutter ausgelegt sein.
  • Die Tragfähigkeit eines Kugelgewindetriebs kann erhöht werden durch einen größeren Spindeldurchmesser, eine längere Mutter, eine höhere Anzahl interner Kugeln oder größere Kugeldurchmesser.

Toleranzstandards für Steigungsfehler

Der Steigungsfehler bezeichnet die Abweichung der tatsächlichen Steigung pro Umdrehung im Vergleich zur vorgegebenen Nennsteigung. Wir fertigen geschliffene Kugelgewindetriebe nach ANSI-Klasse 2 bzw. DIN/JIS-Klasse 1 Spezifikation.

  • ANSI C2, DIN/JIS C1 = 5 μm/300 mm (0,0002 in/ft)
  • ANSI C5, DIN C3 = 12 μm/300 mm (0,0005 in/ft)
  • ANSI C7, DIN C5 = 25 μm/300 mm (0,001 in/ft)
  • ANSI C8 = 150 μm/300 mm (0,006 in/ft)

Kugelgewindetrieb: Ursache-Wirkung-Zusammenhänge

Die folgende Tabelle zeigt den Zusammenhang zwischen verschiedenen Konstruktionsmerkmalen und Betriebsparametern.

VeränderungBeeinflusstAuswirkung
SpindellängeKritische DrehzahlVerringert sich
SpindellängeKnicklastVerringert sich
SpindeldurchmesserKritische Drehzahl Erhöht sich
SpindeldurchmesserTrägheitErhöht sich
SpindeldurchmesserSteifigkeit Erhöht sich
SpindeldurchmesserTragfähigkeitErhöht sich
SpindeldurchmesserKnicklastErhöht sich
SteigungDrehmomentErhöht sich
SteigungTragfähigkeitVerringert sich
SteigungPositioniergenauigkeit Verringert sich
SteigungWinkelgeschwindigkeitVerringert sich
WinkelgeschwindigkeitKritische Drehzahl Verringert sich
Befestigungssteifigkeit Kritische Drehzahl Erhöht sich
BefestigungssteifigkeitSystemsteifigkeitErhöht sich
BelastungLebensdauerVerringert sich
MutterlängeTragfähigkeitErhöht sich
MutterlängeSteifigkeitErhöht sich
KugelanzahlSystemsteifigkeitErhöht sich
KugelanzahlTragfähigkeitErhöht sich
VorspannungPositioniergenauigkeit Erhöht sich
VorspannungSystemsteifigkeitErhöht sich
VorspannungReibmomentErhöht sich
KugeldurchmesserLebensdauerErhöht sich
KugeldurchmesserSteifigkeitErhöht sich
KugeldurchmesserTragfähigkeitErhöht sich
KugeldurchmesserSteigung Erhöht sich

Kugelgewindetrieb-Einheit

Spezifikationen der Kugelgewindetrieb-Einheit

Montagearten für Kugelgewindetriebe

Montagearten für Kugelgewindetriebe: Es stehen vier Standard-Montagearten zur Verfügung. Fest gelagerte Enden bieten die höchste Knicklastunterstützung und den größten Widerstand gegen Vibrationen.

Fest-Frei

Kugelgewindetrieb Fest-Frei

 

Fest-Gelagert

Kugelgewindetrieb Fest-Gelagert

Gelagert-Gelagert

Kugelgewindetrieb Gelagert-Gelagert

Fest-Fest

Kugelgewindetrieb Fest-Fest

Mutternarten für Kugelgewindetriebe

Mutternarten für Kugelgewindetriebe: Es sind vier Standardtypen von Kugelgewindemuttern erhältlich. Interne und externe Rückführungen können für alle Typen verwendet werden.

Einzelmutter (einteilig)

Einzelmutter

Mittelbundmutter (einteilig)

Mittelbundmutter

Doppelmutter (zweiteilig)

Doppelmutter

Flansch-zu-Flansch-Mutter (zweiteilig)

Flansch-zu-Flansch-Mutter

Kundenspezifische Anpassung von Kugelgewindetrieben

Ihr Kugelgewindetrieb wird gemäß Ihrer Spezifikation konfiguriert und kann für eine vollständige Plug-and-Play-Lösung weiter angepasst werden – schnell und einfach zu installieren, um Zeit und Kosten zu sparen.

Anpassungsoptionen

  • Mutternkonfiguration (Einzel- oder Doppelmutter, zweiteilige Flansch-zu-Flansch-Mutter, Mittelbundmutter)
  • Interne oder externe Kugelrückführungen
  • Abstreifer & Enddichtungen
  • Kundenspezifische Zapfenenden (siehe typische Zapfenend-Ausführungen)
  • Kundenspezifische Gehäuse & Befestigungsblöcke