1. Komponenten und Funktionsprinzip:
Schraubenwelle: Eine Gewindestange, die sich dreht, um eine lineare Bewegung anzutreiben.
Mutter: Enthält Kugelumlauflager, die entlang der Nuten der Schraube rollen.
Kugeln: Präzisionskugeln, die die Reibung reduzieren und Kraft übertragen.
Rückführsystem: Führt die Kugeln in einer Endlosschleife durch die Mutter zurück.
Prinzip: Wandelt Drehbewegungen durch Rollkontakt zwischen Kugeln und Rillen mit minimaler Reibung in lineare Bewegungen um.
2. Wichtige Eigenschaften:
Hohe Effizienz: 90–95 % Effizienz (im Vergleich zu 20–50 % bei Leitspindeln).
Präzision: Erreicht eine Genauigkeit im Mikrometerbereich (ISO-Genauigkeitsklassen: C0–C10).
Tragfähigkeit: Bewältigt hohe axiale Belastungen (statisch/dynamisch).
Geschwindigkeit: Geeignet für Hochgeschwindigkeitsanwendungen (begrenzt durch Hitze und kritische Geschwindigkeit).
3. Materialien:
Welle/Mutter: Normalerweise einsatzgehärteter legierter Stahl (z. B. 52100, SUJ2) für Verschleißfestigkeit.
Edelstahloptionen: 440C oder ähnlich für korrosionsgefährdete Umgebungen (z. B. Medizin oder Schifffahrt).
9Cr18-Überlegung: Nicht standardmäßig, aber für Nischenanwendungen möglich; bietet Härte und mäßige Korrosionsbeständigkeit, weist jedoch möglicherweise nicht die nötige Zähigkeit für schwere Lasten auf.
4. Anwendungen:
CNC-Maschinen: Präzise Positionierung der Werkzeuge.
Robotik: Aktuatoren für Gelenkbewegungen.
Luft- und Raumfahrt: Flugsteuerungssysteme.
Automobil: Elektrische Servolenkung.
Medizinische Geräte: MRT-Geräte, Operationsroboter.
5. Wärmebehandlung und Herstellung:
Härten: Wellen werden für eine längere Lebensdauer oft induktionsgehärtet (HRC 58–62).
Schleifen: Präzisionsgeschliffene Gewinde für hochgenaue Güten (C0–C5).
Vorspannung: Einstellbar, um Spiel zu vermeiden (kritisch für Präzisionsanwendungen).
6. Wartungstipps:
Schmierung: Verwenden Sie Fett oder Öl, um Verschleiß und Hitze zu reduzieren.
Kontaminationskontrolle: In staubigen Umgebungen mit Wischern oder Faltenbälgen abdichten.
Inspektion: Achten Sie auf Lochfraß, Geräusche oder erhöhtes Spiel.
7. Vor- und Nachteile:
Vorteile: Hohe Präzision, Effizienz, Tragfähigkeit und Langlebigkeit.
Nachteile: Teuer, aufwändige Installation, anfällig für Fehlausrichtungen.
9. Auswahlkriterien:
Belastung/Drehzahl: Passen Sie Schneckendurchmesser und Steigung den Anwendungsanforderungen an.
Genauigkeitsgrad: C0 (ultrapräzise) vs. C10 (allgemeiner Gebrauch).
Umgebung: Edelstahl oder Beschichtungen (z. B. Ni-PTFE) für raue Bedingungen.
Abschluss:
Kugelumlaufspindeln eignen sich hervorragend für Hochleistungsanwendungen, die Präzision und Effizienz erfordern. Obwohl 9Cr18-Stahl kein Standard ist, werden Materialien wie 52100 oder 440C aufgrund ihrer ausgewogenen Zähigkeit und Verschleißfestigkeit bevorzugt. Die richtige Auswahl, Installation und Wartung sind entscheidend für maximale Leistung.
