Elektromechanische Aktuatoren gibt es in vielen Varianten, mit gängigen AntriebsmechanismenLeitspindeln, Kugelgewindetriebe und Rollengewindetriebe. Wenn ein Konstrukteur oder Benutzer von Hydraulik oder Pneumatik auf elektromechanische Bewegungen umsteigen möchte, sind Rollengewindetriebe in der Regel die beste Wahl. Sie bieten vergleichbare Leistungsmerkmale wie Hydraulik (hohe Kraft) und Pneumatik (hohe Geschwindigkeit) in einem weniger komplexen System.
A Rollenschraubeersetzt Umlaufkugeln durch Gewinderollen. Die Mutter hat ein Innengewinde, das zum Schraubengewinde passt. Die Rollen sind in einer angeordnet Planetenkonfiguration und beide drehen sich um ihre Achsen und kreisen um die Mutter. Die Enden der Rollen sind gezahnt, um mit Zahnkränzen an jedem Ende der Mutter zu kämmen, wodurch sichergestellt wird, dass die Rollen perfekt ausgerichtet bleiben, parallel zur Achse der Schraube und Nuss.
Ein Rollengewindetrieb ist eine Art Gewindetrieb, der die Umlaufkugeln durch Gewinderollen ersetzt. Die Enden der Rollen sind gezahnt, um mit Zahnkränzen an jedem Ende der Mutter zu kämmen. Die Rollen drehen sich beide um ihre Achsen und kreisen in einer Planetenkonfiguration um die Mutter. (Aus diesem Grund werden Rollengewindetriebe auch als Planetenrollengewindetriebe bezeichnet.)
Die Geometrie eines Rollengewindetriebs bietet deutlich mehr Kontaktpunkte, als dies bei einem möglich istKugelumlaufspindel. Dies bedeutet, dass Rollengewindetriebe typischerweise eine höhere dynamische Belastbarkeit und Steifigkeit aufweisen als Kugelgewindetriebe ähnlicher Größe. Und die Feingewinde (Steigung) sorgen für einen höheren mechanischen Vorteil, was bedeutet, dass für eine bestimmte Last weniger Eingangsdrehmoment erforderlich ist.
Der wichtigste Konstruktionsvorteil von Rollengewindetrieben (unten) gegenüber Kugelgewindetrieben (oben) ist die Möglichkeit, mehr Kontaktpunkte auf demselben Raum unterzubringen.
Da ihre tragenden Rollen einander nicht berühren, können sich Rollengewindetriebe in der Regel mit höheren Geschwindigkeiten bewegen als Kugelumlaufspindeln, die mit den Kräften und der Hitze zurechtkommen müssen, die durch die Kollision der Kugeln untereinander und mit den Umwälz-Endkappen entstehen.
Umgekehrte Rollenschrauben
Das umgekehrte Design funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie ein Standard-Rollengewindetrieb, die Mutter ist jedoch im Wesentlichen von innen nach außen gedreht. Daher der Begriff „umgekehrte Rollenschraube“. Dies bedeutet, dass sich die Rollen um die Schraube drehen (anstelle der Mutter) und die Schraube nur in dem Bereich mit einem Gewinde versehen ist, in dem die Rollen umlaufen. Die Mutter wird daher zum längenbestimmenden Mechanismus, sodass sie typischerweise viel länger ist als die Mutter eines Standard-Rollengewindetriebs. Für die Schubstange kann entweder die Schraube oder die Mutter verwendet werden, bei den meisten Aktuatoranwendungen wird jedoch die Schraube für diesen Zweck verwendet.
Die Herstellung eines umgekehrten Rollengewindetriebs stellt die Herausforderung dar, sehr präzise Innengewinde für die Mutter über eine relativ große Länge zu erstellen, was den Einsatz einer Kombination verschiedener Bearbeitungsmethoden erfordert. Das Ergebnis ist, dass die Gewinde weicher sind und daher die Tragzahlen von umgekehrten Rollengewindetrieben niedriger sind als bei Standard-Rollengewindetrieben. Invertierte Schrauben haben jedoch den Vorteil, dass sie viel kompakter sind.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 27. Okt. 2023
