Ganter Norm-Elemente - Neuheiten Page 337
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Trapezgewindespindeln Technische Hinweise Flankenpressung Durch die axiale Belastung des Spindeltriebs entsteht zwischen den Gewindeflanken von Spindel und Mutter eine Flanken- bzw. Flächenpressung. Da die Gewindeflanken im Betrieb aufeinander gleiten, verschleißen die Gewindeflanken mit zunehmender Betriebszeit. Um den Verschleiß weitestgehend zu reduzieren, sollte, neben einer ausreichenden Schmierung, die Flankenpressung gewisse Grenzwerte nicht überschreiten. Die Flankenpressung zwischen den Gewindeflanken lässt sich wie folgt berechnen. p= Fa x P m x d2 x π x h1 x k p Fa P m d2 h1 k Flankenpressung [N/mm2] Axialkraft [N] Steigung / Teilung tragende Mutterlänge [mm] Flankendurchmesser Gewinde [mm] Gewindetragtiefe [mm] Gewindefaktor (Allgemein = 0,75) Reibungswärme Alle Verluste, die bei der Umwandlung der rotatorischen Bewegung in die translatorische Bewegung entstehen, erwärmen den Gewindetrieb. Die Reibungswärme wird direkt durch die Flankenpressung der Gewindeflanken, die Geschwindigkeit und die Einschaltdauer beeinflusst. Um Überhitzung zu vermeiden, sollten alle externen Einflüsse berücksichtigt werden. Dazu gehört neben der richtige Schmierung beispielsweise auch die Umgebungstemperatur. Lebensdauer Die Lebensdauer von Trapezgewindetrieben ist je nach Einsatzfall von den zu erwartenden Umgebungsbedingungen abhängig. Faktoren wie die Einbaulage, die zu bewegende Last, die Verstellgeschwindigkeit, die Verstellhäufigkeit und die Umgebungstemperatur haben Einfluss auf die Lebensdauer. Selbsthemmung Ist der Reibungswinkel der Trapezgewindespindel größer als der Steigungswinkel, ist der Trapezgewindetrieb selbsthemmend. Der Reibungswinkel wird von der Materialpaarung, der Schmierung und der Oberflächenrauheit beeinflusst. Es wird zusätzlich zwischen statischer und dynamischer Selbsthemmung unterschieden. Bei statischer Selbsthemmung beginnt sich die Mutter nur durch äußere Einflüsse zu bewegen. Bei dynamischer Selbsthemmung kommt eine sich bewegende Mutter zum Stillstand, sobald der Antrieb wegfällt. Theoretisch sind alle eingängigen Spindeltriebe statisch selbsthemmend, mit Ausnahme der Kunststoffmutter. In der Praxis kann die Selbsthemmung aufgrund von Oberflächenrauheit, Schmierung und Vibration oft nicht gewährleistet werden. Daher sollte aus Sicherheitsgründen immer eine Feststellmöglichkeit vorgesehen werden. Mehrgängige Spindeltriebe sind aufgrund der großen Steigung nie selbsthemmend. 3.8 Verstellen, Bewegen mit Führungen, Spindeln und Rollen 335
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