Kugelumlaufspindelnsind eine Kombination aus zwei Komponenten - einer Kugelumlaufspindel und einer rotierenden Kugelverzahnung. Durch die Kombination eines Antriebselements (Kugelumlaufspindel) und eines Führungselements (DrehKugelverzahnung), Kugelumlaufspindeln können lineare und rotierende Bewegungen sowie Schraubenbewegungen in einer hochsteifen, kompakten Bauweise ermöglichen.
---BalleSCrew
KugelumlaufspindelnVerwenden Sie zirkulierende Stahlkugeln in einer präzisionsgefertigten Mutter, um Lasten präzise zu positionieren. Bei den meisten Konstruktionen ist die Spindel an einem oder beiden Enden gesichert, und die Mutter wird durch ein Keilgehäuse oder eine andere Verdrehsicherung am Drehen gehindert. Da die Spindel nicht linear bewegt werden kann, wird die Bewegung auf die Kugelmutter übertragen, die sich entlang der Spindelwelle bewegt.
Eine andere Kugelumlaufspindelkonstruktion verfügt über radiale Schrägkugellager am Außendurchmesser der Mutter, wodurch die Mutter angetrieben werden kann – normalerweise über eine Riemen- und Riemenscheibenbaugruppe, die mit demMotor– während die Schraube völlig stationär bleibt. Wenn sich der Motor dreht, dreht er die Mutter über die Länge derLeitspindel. Diese Anordnung wird oft als „angetriebene Mutter“-Konstruktion bezeichnet.
---Kugelkeil
Kugelkeilwellen sind ein lineares Führungssystem, das Rundwellen und Kugelumlauflagern ähnelt, jedoch über präzise gefertigte Keilnuten entlang der Welle verfügt. Diese Nuten verhindern, dass sich das Lager (die sogenannte Keilmutter) dreht, ermöglichen aber dennoch die Drehmomentübertragung über die Kugelkeilwelle.
Eine Variante der Standard-Kugelkeilverzahnung ist die Rotationskugelkeilverzahnung, bei der am Außendurchmesser der Keilmutter ein rotierendes Element – ein Zahnrad, ein Kreuzrollenlager oder ein Schrägkugellager – angebracht ist. Dadurch ermöglicht die Rotationskugelkeilverzahnung sowohl lineare als auch rotierende Bewegungen.
---Funktionsweise von Kugelumlaufspindeln
Wenn eine Kugelumlaufspindel mit angetriebener Mutter mit einer rotierenden Kugelverzahnung kombiniert wird, wird die resultierende Konfiguration üblicherweise als Kugelumlaufspindel-Verzahnung bezeichnet. Die Welle einer Kugelumlaufspindel-Verzahnung weist entlang ihrer Länge Gewinde und Verzahnungsnuten auf, wobei sich Gewinde und Nuten „kreuzen“.
Eine Kugelumlaufspindel besteht aus einer Kugelmutter und einer Keilwellenmutter, die jeweils über ein Radiallager am Außendurchmesser der Mutter verfügen.
Drei Bewegungsarten: linear, spiralförmig und rotierend.
Kugelumlaufspindeln mit Keilwellenverzahnung begrenzen die lineare Bewegung von Kugelumlaufmuttern und Kugelkeilmuttern. Durch den gemeinsamen oder individuellen Antrieb von Kugel- und Keilwellenmutter lassen sich drei verschiedene Bewegungsarten erzeugen: linear, spiralförmig und rotierend.
Fürlineare BewegungDie Kugelmutter wird angetrieben, während die Keilwellenmutter stationär bleibt. Da sich die Kugelmutter nicht linear bewegen kann, verläuft die Welle durch die Kugelmutter. Die stationäre Keilwellenmutter verhindert an dieser Stelle eine Rotation der Welle, sodass die Bewegung der Welle rein linear und ohne Rotation erfolgt.
Alternativ kann es vorkommen, dass bei Betätigung der Keilwellenmutter und Stillstand der Kugelmutter die Kugelwellenverzahnung eine Drehbewegung auslöst und die Gewinde, durch die die Kugelmutter befestigt ist, die Welle beim Drehen linear bewegen, was zu einer Schraubenbewegung führt.
Wenn beide Muttern betätigt werden, hebt die Drehung der Kugelmutter die durch die Kugelverzahnung hervorgerufene lineare Bewegung im Wesentlichen auf, sodass sich die Welle ohne lineare Bewegung dreht.
Veröffentlichungszeit: 11. März 2024
