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RollenRitzel-<br />
zahnstangen system RP<br />
RollenRitzel – zahnstangen system RP<br />
///<br />
528 —<br />
www.mew.aT // +43 5572 34286-0
Geschwindigkeit<br />
www.linearTechnik-korb.com // +49 7151 93700-80<br />
t<br />
RollenRitzel - system RPs<br />
Zeit<br />
RPs-lineaRsysteme auswahlveRfahRen<br />
Zur Wahl der richtigen RPS-Modellgröße werden die unten aufgeführten Anwendungsdaten benötigt. Anhand<br />
dieser Angaben wird folgendes bestimmt: Lastgewicht, Lastbeschleunigung, durch Beschleunigung bewirkte<br />
Kraft,durch Schwerkraft bewirkte Kraft, durch Reibung bewirkte Kraft und Gesamtkraft der Last. Auf Seite<br />
534 finden Sie Beispielrechnungen um für ihre Anwendung die passende RPS-Modellgröße zu berechnen.<br />
Typische Reibungskoeffizienten<br />
Führungsschiene 0,005<br />
Kugellager 0,02<br />
Polymer Gewindebuchse 0,1<br />
Bronze Gewindebuchse 0,2<br />
Typische Stoßfaktorkoeffizienten<br />
Stoßfreie, gleichmäßiger<br />
Betrieb<br />
Normaler Betrieb 1,2<br />
Betrieb mit Stößen 1,5<br />
Betrieb mit starken Stößen 2,5<br />
1<br />
Diese Kurve zeigt<br />
die kleinste RPS-Größe an<br />
Fa<br />
F1<br />
F2<br />
etc.<br />
v<br />
F f<br />
w<br />
Angetriebenes<br />
Gewicht<br />
F g<br />
Steigungswinkel<br />
α in°<br />
Erforderliche Daten für RPS Auswahl Beispiel Daten Kunden Anwendungsdaten<br />
Angetriebenes Gewicht 1 (W) kg 150,0 kg<br />
Maximalgeschwindigkeit m/s 0,5 m/s<br />
Beschleunigungszeit (t) sek.<br />
oder erwünschte Beschleunigung2 0,5 s<br />
m/s²<br />
Stoßfaktor3 (k), siehe obere Tabelle 1,2<br />
Andere Kräfte4 (F1), (F2) etc. N 0 N<br />
Reibungskoeffizient (µ) siehe obere Tabelle 0,01<br />
Steigungswinkel α ° 60°<br />
Zurückgelegter Weg m 5,4 m<br />
Zyklen pro Tag5 1000<br />
Allgemeine Angaben zur Anwendung<br />
Art der Anwendung<br />
Umweltbedingungen<br />
Erforderliche Positionierungsgenauigkeit<br />
Sonstige Anwendungsdaten<br />
1angetriebenes Gewicht sollte alle antriebsteile und alle bewegten Teile enthalten. wenn die achse von mehr als einem rPS-System angetrieben wird,<br />
oder mit einer beweglichen oder assymetrischen masse beladen ist, müssen die auswirkungen der ladeverteilung auf die verschiedenen ritzel mit<br />
einberechnet werden. beispiel: bei einem XY-Gerüst verändert sich die masse die auf die rPS-Systeme der X-achse drücken je nach Stand der Y-achse.<br />
2 Die aufgrund der Zeit berechnete beschleunigung ist linear und spiegelt möglicherweise nicht die eigentliche kurve wieder. eine bekannte<br />
beschleunigung eines Servoantrieb herstellers wird bevorzugt.<br />
3 Stoßfaktor zeigt die Stoßbelastung bei betrieb.<br />
4 andere kräfte können Zerspankräfte, Federn, Gegengewichte, Flüssigkeitsdämpfungssysteme, Gegenwind usw. sein.<br />
5 bei Zyklen pro Tag wird davon ausgegangen, dass der gesamte weg sowie der gesamte rückweg jedes mal gegangen wird.<br />
— 533<br />
RollenRitzel-<br />
zahnstangen system RP
RollenRitzel-<br />
zahnstangen system RP<br />
RollenRitzel - system RPs<br />
BeRechnung deR RPs-anfoRdeRungen<br />
Aufgrund der Informationen der vorangehenden Seite kann die Auslegung gem. dem unten genannten Beispiel<br />
durchgeführt werden. Wenn die Beschleunigungs- und Verzögerungszeiten unterschiedlich sind oder<br />
andere Änderungen der Geschwindigkeit über den Verfahrensweg auftreten, berechnen Sie die Beschleunigungskräfte<br />
für jedes Intervall und verwenden Sie den höchsten Wert für RPS-Auswahlzwecke. Zur Erstellung<br />
einer Beschleunigungskurve wird die Spitzenbeschleunigung eines Servomotors oder des Getriebeherstellers<br />
bevorzugt. Im folgenden Beispiel wird davon ausgegangen, dass ein einzelnes Ritzel die Achse bewegt. Bei<br />
Achsen, die von mehreren Ritzeln bewegten werden, sollten Sie Ladeverteilungsprobleme mit einberechnen.<br />
Berechnung Beispiel<br />
Lastgewicht: w=m m=150,0 kg<br />
Lastbeschleunigung: a=v ÷ t oder bekannte Beschleunigung a=o,5 m/s ÷ 0,5 s = 1,0 m/s²<br />
Durch Beschleunigung bewirkte Kraft: Fa=m*a Fa=150,0 kg * 1,0 m/s² = 150,0 N<br />
Durch Schwerkraft bewirkte Kraft:<br />
Fg=m*g*sin(Horizontalwinkel)<br />
Fg=150,0 kg * 9,81 m/s² *sin(60°) = 1274,4 N<br />
Durch Reibung bewirkte Kraft: Ff=Masse*µ *Erdanziehungskraft*<br />
cos(Horizontalwinkel)<br />
Gehen Sie nun zu Seite 536 und entscheiden Sie mit Hilfe der RPS-Zahnstangen Vergleichstabelle welches<br />
Modell für Ihre Anforderungen am besten geeignet ist. Um die korrekte RPS-Größe zu bestimmen, vergleichen<br />
Sie die Gesamtkraft der Last mit einem Stoßfaktor von 1718,2 N (wie oben berechnet) mit dem gewünschten<br />
Zahnstangenmodell aus dem RPS-Zahnstangenmodell vs. Größe vs. Drucktabelle (siehe Seite 536).<br />
Wenn aufgrund der Korrosionsbeständigkeit und der Fähigkeit, bei einer Geschwindigkeit von unter 5 m/s<br />
ohne Schmiermittel zu laufen, das Premium-Zahnstangen-Modell ausgewählt wird, wird eine RPS-Größe von<br />
25 oder größer benötigt. Wird das Universal-Zahnstangen-Modell ausgewählt, wird eine RPS-Größe von 32<br />
oder größer benötigt.<br />
Überprüfen Sie nun die Verwendbarkeit der Zahnstange aufgrund der Beschränkungsfaktoren wie Geschwindigkeit,<br />
Lebensdauer, Temperaturbereich in der Vergleichstabelle auf Seite 536. Die folgenden<br />
zusätzlichen Rechnungen sind optional und setzen voraus, dass Sie sich für das RPS25 Premium-Modell<br />
entschieden haben.<br />
534 —<br />
Ff=150,0 kg * 0,01 * 9,81 m/s² * cos(60°) = 7,4 N<br />
Gesamtkraft der Last: Ft=Fa+Fg+Ft+F1+F2+…etc. Ft=150,0 N + 1274,4 N + 7,4 N = 1431,8 N<br />
Gesamtkraft mit Stoßfaktor: Fk=Ft*k Fk=1431,8 N * 1,3 = 1718,2 N<br />
Berechnung Beispiel<br />
Erforderlicher Ritzel-Drehmoment: p=Ft * Zahndurchmesser ÷ 2000 p=1718,2 N * 79,6 mm ÷ 2000 = 68,4 Nm<br />
Ritzel RPM: Rp=60.000 * v ÷ lineare Distanz pro Ritzelumdrehung Rp=60.000 * 0,5 m/s ÷ 250,0 mm = 120,0<br />
RPM<br />
Erforderliche Leistung1 : P=Tp * Rp ÷ 9549 P=68,4 Nm * 120,0 RPM ÷ 9549 = 0,9 kW<br />
Täglich zurückgelegter Weg: Tp=Zurückgelegter Weg * Zyklen pro Tag ÷ 2 Td=5,4 m * 1000 CPD * 2 = 10.800 m<br />
Voraussichtliche Zahnstangen-Lebensdauer 2 : LR=Lastspiel ÷ Zyklen pro Tag ÷ 2 LR=30.000.000 1000 ÷ 2 = 15000 Tage<br />
Voraussichtliche Ritzel-Lebensdauer 2 : Lp=Umdrehungslastspiel * Weg pro Lp=60.000.000 * 0,25 m ÷ 10.800 m<br />
Umdrehung ÷ Td<br />
= 1389 Tage<br />
anmerkung: Um eine optimale leistungserstellung und einfache montage zu garantieren, ziehen Sie vor konstruktion oder installation ihrer maschine<br />
immer das rPS-benutzerhandbuch hinzu. benutzerhandbücher für alle Produktnummern bekommen sie unter www.nexengroup.com in der linken Spalte<br />
unter den ressourcen.<br />
1 Die erforderliche leistung ist eine Schätzung und beinhaltet keine verringernden ineffizienzen<br />
2 Die lebensdauer basiert zum einen auf den bewertungskriterien auf Seite 535 und zum anderen auf der annahme, dass jedes mal die komplette<br />
Distanz bewältigt wird. Das kombinierte System aus Zahnstange und ritzel hat die lebensdauer des jeweils schwächsten bauteils. einzelne bauteile<br />
können generell im Voraus ausgetauscht werden, um die voraussichtliche lebensdauer zu verlängern oder bei leistungsverringerung die lebensdauer<br />
der anderen bauteile zurück zu gewinnen. wenn der Prozessweg variiert, wird jede Zone einzeln berechnet.<br />
www.mew.aT // +43 5572 34286-0
Attribute:<br />
RPS-Modelle:<br />
www.linearTechnik-korb.com // +49 7151 93700-80<br />
RollenRitzel - system RPs<br />
aussuchen deR RPs-zahnstangenmodelle, gRössen, sPezifiKationen<br />
Premium Standard Lebensdauer<br />
Entscheiden Sie sich als nächstes mit Hilfe der unteren Tabelle für eine RPS-Größe, nutzen Sie hierfür die auf<br />
der vorigen Seite berechneten Lastanforderungen und das gewünschte Zahnstangenmodell.<br />
Gleichen Sie basierend auf dem Zahnstangenmodell und der gewählten Größe, Geschwindigkeit und andere<br />
Anwendungsparameter auf der Seite 536 ab.<br />
1 Für mehr informationen über diese attribute gehen Sie zu den Definitionen auf Seite 536.<br />
Universal<br />
(rostfrei)<br />
Universal<br />
Positioniergenauigkeit1 ± µ 30 50 80 50 50<br />
Störung pro Zahneingriff1 ±µ 10 15 30 30 30<br />
Wiederholbarkeit1 ±µ 5 10 20 10 10<br />
Spiel1
RollenRitzel-<br />
zahnstangen system RP<br />
RollenRitzel - system RPs<br />
aussuchen deR RPs-zahnstangenmodelle, gRössen, sPezifiKationen // RPs-zahnstangendimensionen<br />
Technische Daten RPS<br />
RPS-Größe<br />
Maximaler Druckauftreffwinkel<br />
Durchschnittlicher<br />
Druckauftreffwinkel<br />
536 —<br />
Attribute:<br />
RPS<br />
10<br />
RPS<br />
12<br />
RPS<br />
16<br />
RPS<br />
20<br />
RPS<br />
25<br />
RPS<br />
32<br />
RPS<br />
40<br />
www.mew.aT // +43 5572 34286-0<br />
RPS<br />
4014<br />
RP<br />
S50<br />
° 26,4 26,4 27,9 26,4 26,4 26,0 26,0 26,0 26,0<br />
° 21,9 21,9 23,4 21,9 21,9 22,7 21,3 20,9 21,3<br />
Modul mm 3,0 3,6 4,8 6,0 7,5 9,5 12,0 12,0 15,0<br />
Maximalgeschwindigkeit<br />
m/s 4,0 8 4 5 8 11 6 6 6<br />
Zahnabstand mm 10 12 16 20 25 32 40 40 50<br />
Zahnstangenhöhe mm 27 27 30,5 42,0 48,0 57,0 72,6 69,0 71,5<br />
Zahnstangenbreite mm 5,7 5,7 11,5 15,5 18,5 24,5 31,5 42 42,0<br />
Größe des Zahnstangensektors<br />
halb halb halb voll halb voll halb voll halb voll halb voll halb voll halb voll<br />
Zahnstangenlänge mm 480 480 512 992 500 1000 500 1000 512 992 520 1000 520 1000 500 1000<br />
Anzahl der Zähne 48 40 32 62 25 50 20 40 16 31 13 25 13 25 10 20<br />
Gewicht der<br />
Zahnstange<br />
kg 0,5 0,6 1,1 2,1 2,1 4,1 2,7 5,4 4,2 8,2 6,9 17 8,8 17 8,1 16,2<br />
J<br />
C<br />
Fase<br />
4x bodenseitig<br />
RPS-Zahnstangendimensionen<br />
A B C D E F G H I J<br />
Stangen Länge<br />
Durchmesser und Anzahl<br />
der Löcher<br />
RPS- halb voll Ø # halbe # ganze<br />
Größe:<br />
Stange Stange<br />
RPS10 480 NA 5,7 7 29,8 60 5,5 8 NA 27,0 10 1 37,5<br />
RPS12 480 NA 5,7 7 29,8 60 5,5 8 NA 27,0 12 1 40<br />
RPS16 512 992 11,5 7 16 96 7 6 11 30,5 16 1 48<br />
RPS20 500 1000 15,5 10 50 100 9 5 10 42,0 20 1 64<br />
RPS25 500 1000 18,5 12 50 100 11 5 10 48,0 25 1 75<br />
RPS32 512 992 24,5 14 16 96 14 6 11 57,0 32 1 102<br />
RPS40 520 1000 31,5 16 80 120 18 4 8 72,6 40 1 129<br />
RPS4014 520 1000 42,0 16 60 80 18 6 12 69,0 40 2 140<br />
RPS50 500 1000 42,0 16 31,25 62,5 18 8 16 71,5 50 2 145,5<br />
Stangendicke<br />
Lochhöhe<br />
H<br />
F (Durchmesser und Anzahl der Bohrungen)<br />
D E<br />
D<br />
A (Zahnstange halb/komplett)<br />
Lochabstand <br />
Stangenhöhe<br />
Zahnabstand<br />
Abfasung<br />
der Kanten<br />
Gehen Sie auf die neXen webseite um für ihr spezielles modell caD-Zeichnungen für zusätzliche Dimensionen und Toleranzen zu erhalten.<br />
Alle Angaben in mm.<br />
G<br />
B<br />
Breite der<br />
Zahnstange<br />
Referenzfläche<br />
Drehachse<br />
bis Boden
www.linearTechnik-korb.com // +49 7151 93700-80<br />
RollenRitzel - system RPs<br />
RPS-Stangen Produktnummern<br />
entscheiden Sie sich als nächstes aufgrund der vorher bestimmten Größe und models für eine rPS-Zahnstangen Produktnummer<br />
RPS<br />
Größe<br />
Stangenlänge Universal Universal<br />
behandelt<br />
& rostfrei"<br />
Universal<br />
behandelt<br />
& rostfrei"<br />
RPs-stangen PRoduKtnummeRn<br />
Endurance Standard Premium "Verwendbare<br />
Ritzel:<br />
siehe S.543<br />
10 halb 480 mm N / A auf Anfrage auf Anfrage N / A N / a RPS10<br />
B Serie;<br />
Verbindungswerkzeug 966507<br />
Blaue Ritzel<br />
12 halb 480mm N / A auf Anfrage N / A N / A 966769 RPS12<br />
B Serie;<br />
Verbindungswerkzeug 966508<br />
Blaue Ritzel<br />
16 halb 512 mm 966801 966760 966742 auf Anfrage 966602 966652 RPS16<br />
B Serie;<br />
voll 992 mm 966800 966813 966741 966850 966601 966651 Blaue Ritzel<br />
Verbindungswerkzeug 966612<br />
20 halb 500 mm 966803 auf Anfrage auf Anfrage auf Anfrage 966612 966662 RPS20<br />
B Serie;<br />
voll 1000 mm 966802 966625 966619 966851 966611 966661 Blaue Ritzel<br />
Verbindungswerkzeug 966513<br />
25 halb 500 mm 966805 auf Anfrage auf Anfrage auf Anfrage 966622 966672 RPS25<br />
B Serie;<br />
voll 1000 mm 966804 966814 966755 966852 966621 966671 Blaue Ritzel<br />
Verbindungswerkzeug 966523<br />
32 halb 512 mm 966807 auf Anfrage auf Anfrage auf Anfrage 966632 966682 RPS32<br />
B Serie;<br />
voll 992 mm 966806 966812 auf Anfrage 966853 966631 966681 Blaue Ritzel<br />
Verbindungswerkzeug 966533<br />
40 halb 520 mm 966809 auf Anfrage auf Anfrage auf Anfrage 966642 966692 RPS40<br />
B Serie;<br />
voll 1000 mm 966808 966815 auf Anfrage 966854 966641 966691 Blaue Ritzel<br />
Verbindungswerkzeug 9666543<br />
4014 halb 520 mmm 966811 auf Anfrage auf Anfrage auf Anfrage 966647 966695 RPS4014<br />
B Serie;<br />
voll 1000 mm 966810 966816 auf Anfrage 966855 966646 966694 Blaue Ritzel<br />
Verbindungswerkzeug 966543<br />
50 halb 500 mm N / A auf Anfrage auf Anfrage N / A N / a 966773 RPS50<br />
B Serie;<br />
Verbindungswerkzeug 966775<br />
Blaue Ritzel<br />
— 537<br />
RollenRitzel-<br />
zahnstangen system RP
Definitionen<br />
Korrosionsbeständigkeit: Für spezielle Anforderungen<br />
hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit<br />
werden unterschiedliche Beschichtungsmöglichkeiten<br />
angeboten. Die Produkte sind auch in rostfreier<br />
Edelstahlausführung lieferbar. Bei Auswahl einer<br />
Beschichtung stellen wir die entsprechenden Daten<br />
zur Verfügung. Eine Entscheidung zur Korrosionsbeständigkeit<br />
und den weiteren technischen Anforderungen,<br />
muss über Ihren Einsatz der Produkte, oder<br />
durch entsprechende Versuche qualifiziert werden.<br />
Lebensdauer: Die Angaben zur Ritzel Lebensdauer<br />
sind geschätzte Werte, die sich auf Grund der<br />
allgemeinen Genauigkeitsanforderungen bei dynamischer<br />
Belastung für 60.000 Ritzel-Umdrehungen oder<br />
den einzelnen Rollenkontakten (10.000 Stunden) bei<br />
einer konstanten Drehzahl von 100 U/Min. berechnen.<br />
Die Angaben der spezifischen Lebensdauer der<br />
Zahnstange und des Antriebs hängen vom Modell<br />
und von der RPS Größe ab. Bitte beachten Sie dazu<br />
die entsprechenden Parameter, wie Anzahl der Zahnkontakte,<br />
max. Geschwindigkeit, Massenträgheiten<br />
und Belastungen. Bei einer Ritzel-Zahnstangen-<br />
Kombination oder einem Antriebs-System, bestimmt<br />
das schwächste Produkt die Lebensdauer eines Systems.<br />
Weiter sind zu beachten: die Umgebungsbedingungen,<br />
Schmierung und Wartungsintervalle.<br />
Schmierfreier Betrieb: In bestimmten Fällen kann<br />
das RPS-System ohne Schmierung der Zahnstangen<br />
und Ritzel erfolgen. Voraussetzungen sind beschichtete<br />
Zahnstangen und eine Betriebsgeschwindigkeit<br />
kleiner 30 m/Min. Bitte sprechen Sie uns für den Einsatz<br />
eines Betriebs ohne Schmierung an.<br />
www.linearTechnik-korb.com // +49 7151 93700-80<br />
Definitionen ///<br />
Geräuschpegel: Bei geringen Geschwindigkeiten<br />
ist das RPS-System nahezu geräuschlos. In typischen<br />
Anwendungsfällen bleibt die Geräuschentwicklung<br />
unter 75 dB.<br />
Betriebstemperaturbereich: Alle Angaben<br />
beziehen sich auf eine Umgebungstemperatur von<br />
20°C. Bitte beachten Sie mögliche Einflüsse auf die<br />
Genauigkeit in Abhängigkeit von größeren Temperaturunterschieden.<br />
Gerne unterstützen wir Sie bei<br />
Fragen zu Einsätzen in temperaturkritischen Fällen.<br />
Positionierungsgenauigkeit: Bitte beachten<br />
Sie die jeweiligen Angaben im Katalog. Die Gesamt-<br />
Positioniergenauigkeit unterliegt vielen Einflussfaktoren,<br />
bitte berücksichtigen Sie dazu auch mögliche<br />
Summentoleranzen. Für besondere Anforderungen<br />
zu Genauigkeit und Positioniergenauigkeit sprechen<br />
Sie uns bitte an. Das innovative Design der<br />
RPS-Zähne ermöglicht ein komplett spielfreies Bewegungssystem.<br />
Wie bei allen Präzisionsprodukten<br />
ist eine korrekte Installation entscheidend. Befolgen<br />
Sie bitte die von Nexen empfohlenen Installationsabläufe,<br />
Methoden und Toleranzen und eine exakte<br />
Arbeitsweise mit dem RPS-System.<br />
Serien: Bitte beachten Sie, dass es zwischen den<br />
Serien B und C Unterschiede in der Rollenbreite<br />
gibt. Aus diesem Grund dürfen Produkte aus unterschiedlichen<br />
Serien nicht kombiniert werden.<br />
Produkte der Serie A (sind abgekündigt) können mit<br />
Produkten der Serie C verwendet werden.<br />
— 545<br />
RollenRitzel-<br />
zahnstangen system RP