Elektromechanische Aktuatoren gibt es in vielen Varianten. Die häufigsten Antriebsmechanismen sindLeitspindeln, Kugelumlaufspindeln und Rollengewindetriebe. Wenn ein Konstrukteur oder Anwender von Hydraulik oder Pneumatik auf elektromechanische Bewegung umsteigen möchte, sind Rollengewindetriebe in der Regel die beste Wahl. Sie bieten vergleichbare Leistungsmerkmale wie Hydraulik (hohe Kraft) und Pneumatik (hohe Geschwindigkeit), jedoch in einem weniger komplexen System.
A Rollenschraubeersetzt Kugelumlaufrollen durch Gewinderollen. Die Mutter hat ein Innengewinde, das zum Schraubengewinde passt. Die Rollen sind in einer Sie haben eine Planetenkonfiguration und drehen sich beide um ihre Achsen und umkreisen die Mutter. Die Enden der Rollen sind gezahnt, um in die Zahnringe an jedem Ende der Mutter einzugreifen. Dadurch wird sichergestellt, dass die Rollen perfekt ausgerichtet bleiben, parallel zur Achse der Schraube und der Mutter.
Ein Rollengewindetrieb ist ein Gewindetrieb, bei dem die Kugelumlaufspindel durch Gewinderollen ersetzt wird. Die Enden der Rollen sind verzahnt und greifen in Zahnkränze an den Enden der Mutter ein. Die Rollen drehen sich um ihre Achsen und kreisen planetarisch um die Mutter. (Deshalb werden Rollengewindetriebe auch als Planetenrollengewindetriebe bezeichnet.)
Die Geometrie eines Rollengewindetriebs bietet deutlich mehr Kontaktpunkte als bei einemKugelumlaufspindelDas bedeutet, dass Rollengewindetriebe typischerweise eine höhere dynamische Tragfähigkeit und Steifigkeit aufweisen als Kugelgewindetriebe ähnlicher Größe. Und die feinen Gewinde (Steigung) bieten einen höheren mechanischen Vorteil, d. h., für eine bestimmte Last ist weniger Eingangsdrehmoment erforderlich.
Der wichtigste Konstruktionsvorteil von Rollengewindetrieben (unten) gegenüber Kugelgewindetrieben (oben) besteht darin, dass sie mehr Kontaktpunkte auf demselben Raum unterbringen können.
Da die lasttragenden Rollen einander nicht berühren, können Rollengewindetriebe typischerweise mit höheren Geschwindigkeiten laufen als Kugelgewindetriebe, die mit den Kräften und der Wärme zurechtkommen müssen, die durch die Kollision der Kugeln untereinander und mit den Rückführungsendkappen entstehen.
Umgekehrte Rollengewindetriebe
Die umgekehrte Ausführung funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie ein Standard-Rollengewindetrieb, allerdings ist die Mutter im Wesentlichen umgestülpt. Daher der Begriff „umgekehrter Rollengewindetrieb“. Das bedeutet, dass die Rollen um die Spindel (anstelle der Mutter) rotieren und die Spindel nur im Bereich der Rollenumlaufbahn ein Gewinde aufweist. Die Mutter wird somit zum längenbestimmenden Mechanismus und ist daher typischerweise deutlich länger als die Mutter eines Standard-Rollengewindetriebs. Für die Schubstange kann entweder die Spindel oder die Mutter verwendet werden, in den meisten Aktuatoranwendungen wird jedoch die Spindel zu diesem Zweck verwendet.
Die Herstellung eines umgekehrten Rollengewindetriebs stellt die Herausforderung dar, über eine relativ lange Länge hochpräzise Innengewinde für die Mutter zu erzeugen. Dies erfordert eine Kombination verschiedener Bearbeitungsmethoden. Dadurch sind die Gewinde weicher und die Tragzahlen umgekehrter Rollengewindetriebe daher geringer als bei Standard-Rollengewindetrieben. Umgekehrte Gewindetriebe haben jedoch den Vorteil, deutlich kompakter zu sein.
Veröffentlichungszeit: 27. Oktober 2023
