Bei der Auswahl eines Kugelgewindetriebs achten die meisten Menschen nur auf Durchmesser und Steigung. Reicht das? Meistens ja. Aber ein paar Mal habe ich mich verbrannt, weil ich nur diese beiden angeschaut habe.
Später ging ich zurück und fasste die Fallstricke zusammen. Es gibt zwei Parameter, die im Katalog aufgeführt sind, aber viele Menschen (einschließlich meines früheren Ichs) schauen sich sie nie an. Hoffentlich hilft Ihnen das dabei, meine Fehler zu vermeiden.
Der erste Parameter: Kritische Geschwindigkeit
Lassen Sie mich mit einer wahren Geschichte beginnen. Vor ein paar Jahren half ich einem Kunden bei der Auswahl einer Schnecke für eine X-Achse mit 1200 mm Hub und einer erforderlichen Geschwindigkeit von 60 m/min. Ich habe Last, Steigung und Motordrehmoment berechnet – alles schien in Ordnung zu sein. Aber als wir die Maschine zum Laufen brachten und 50 m/min erreichten, begann der ganze Tisch zu vibrieren wie ein Traktor.
Es dauerte zwei Tage, bis ich herausfand, dass ich die kritische Geschwindigkeit der Schraube völlig ignoriert hatte. Diese Schraube hatte einen Durchmesser von 25 mm und wurde fest montiert. Seine kritische Drehzahl lag bei etwa 1900 U/min. Um 60 m/min zu erreichen, waren 2400 U/min erforderlich – weit über dem Grenzwert. Wir wechselten zu einer Schraube mit 32 mm Durchmesser, die kritische Geschwindigkeit stieg und das Problem verschwand.
Was ist die kritische Geschwindigkeit?Es ist die Geschwindigkeit, mit der die Schraube schwingt. Stellen Sie sich vor, Sie drehen einen Bleistift – zu schnell, und er springt. Je länger und dünner die Schraube ist, desto niedriger ist ihre kritische Geschwindigkeit. Überprüfen Sie immer, ob Ihre erforderliche Drehzahl die kritische Drehzahl überschreitet. Die Formel steht in jedem Katalog – überspringen Sie sie nicht.
Der zweite Parameter: Zulässige axiale statische Belastung
Eine weitere Falle. Ein Kunde baute eine vertikale Achse (Z-Achse) mit etwa 300 kg Last. Sie entschieden sich für eine 32-mm-Schraube. Von der dynamischen Nennlast her war es mehr als ausreichend. Doch sechs Monate später war die Schraube verbogen.
Ich habe es auseinander genommen – es war nicht abgenutzt, es war tatsächlich verbogen. Warum? Auf einer vertikalen Achse drückt die Last bei ausgeschalteter Maschine weiterhin auf die Schraube. Mit der Zeit kann sich die Schraube verbiegen. Dies wird als zulässige axiale statische Belastung bezeichnet. Es steht im Katalog, aber auch hier wird es von vielen Leuten ignoriert.
Lektion gelernt: Achten Sie bei vertikalen Achsen nicht nur auf die dynamische Belastung, sondern auch auf die statische Belastung. Vergrößern Sie den Durchmesser, insbesondere wenn der Hub lang und die Last schwer ist.
Zwei Fragen, die Sie sich jedes Mal stellen sollten
Wenn ich mich jetzt für einen Kugelgewindetrieb entscheide, stelle ich mir zwei zusätzliche Fragen:
- Überschreitet meine maximale Drehzahl die kritische Drehzahl? Speziell für Langhubmaschinen.
- Kriecht (biegt) sich die Schraube bei einer vertikalen Achse unter statischer Last, wenn die Maschine ausgeschaltet ist?
Antworten darauf finden Sie nicht in einem Katalog – Sie müssen kalkulieren und vorausdenken.
Ein Installationsdetail: Lösen der Kontermutter
Die Sicherungsmutter am Ende der Schraube sichert die Lager und beseitigt axiales Spiel. Mit der Zeit kann es durch Maschinenvibrationen lockerer werden. Wenn sich die Sicherungsmutter löst, nimmt das Spiel schlagartig zu – viele denken, die Schraube sei verschlissen, aber es handelt sich lediglich um eine lockere Mutter.
Was zu tun: Ziehen Sie die Mutter mit einem Hakenschlüssel fest und tragen Sie dann eine Körnermarkierung oder ein Gewindesicherungsmittel auf. Überprüfen Sie es bei Hochgeschwindigkeitsmaschinen alle drei Monate.
Ein paar ehrliche Worte
Bei der Auswahl eines Kugelgewindetriebs geht es nicht nur darum, einen Durchmesser und eine Steigung aus einem Katalog auszuwählen. Kritische Geschwindigkeit, zulässige statische Belastung und Anzugsmoment der Sicherungsmutter – ignorieren Sie diese, und die Maschine wird es Ihnen später sagen. Ich habe diese Fehler gemacht, also musst du das nicht tun.
Zhejiang Baili Guide Rail bietet technische Unterstützung bei der Auswahl, Berechnung und Installation von Kugelumlaufspindeln. Wenn Sie sich nicht sicher sind, welche Größe oder Länge zu Ihren Bedingungen passt, senden Sie uns Ihre Parameter – wir helfen Ihnen bei der Berechnung.