NSK Kugelgewindetriebe

Zu 2. Statische Sicherheit
Die statische Sicherheit bei Kugellagern oder Kugelgewindetrieben
ist nicht als Sicherheit gegenüber einer Bruchgrenze
aufzufassen, sondern nur als Sicherheit gegen zu hohe plastische
Verformungen in der Laufbahn, die später zu unruhigem
Lauf führen.
C 0
S St = ––––––
F max
Zu 3. elastische Verformung
SSt = statische Sicherheit
C0 = statische Tragzahl in N
Fmax = maximal auftretende Axiallast in N
Die elastische Verformung ist verhältnismäßig schwer zu
berechnen. Hierbei ist im einzelnen zu berücksichtigen:
Die Verformung in den Kugellaufbahnen in Abhängigkeit von
der Vorspannung (Hertzsche Pressung), die Verformung in den
Lagern und die Dehnung der Spindel.
Wenn eine solche Berechnung erforderlich ist, stehen bei
NSK hierzu EDV-Programme zur Verfügung.
Zu 4. Ausknickungssicherheit
Die Sicherheit gegen Ausknickung wird nach Tetmajer oder
Euler berechnet. Im Normalfall werden hier keine kritischen
Werte erreicht, so daß sich eine aufwendige Nachrechnung von
Hand in den meisten Fällen erübrigt. (In Zweifelsfällen bitte
EDV-Berechnungen anfordern.)
Zu 5. Maximaldrehzahl
Die Maximaldrehzahl ist keine absolut feststehende Grenze.
Sie gilt nur als Anhaltswert und kann nach Absprache mit
NSK in manchen Fällen auch überschritten werden. Die
Berechnung erfolgt nach folgender Formel:
d m · n = 70 000
d m = Teilkreisdurchmesser der Spindel in mm
n = max. Drehzahl in min. –1
Für Kugelgewindetriebe der A-Serie beträgt die maximale
Drehzahl n max = 3.000 min –1 , auch wenn der d m x n-Wert kleiner
als 70.000 ist. Die maximale Drehzahl kann durch die biegekritische
Drehzahl (s. Abschnitt 6) weiter nach unten eingeschränkt
werden.
Zu 6. Biegekritische Drehzahl
Kugelgewindetriebe sollen im allgemeinen unterhalb der
biegekritischen Drehzahl laufen. Die maximale Betriebsdrehzahl
sollte mindestens 20% unter der kritischen Drehzahl
liegen, da sonst Schwingungen auftreten könnten, wenn die
Spindelmutter sich am Gewindeende bewegt.
Bei verhältnismäßig langen Spindeln, die mit hoher Drehzahl
gefahren werden, sollte eine Überprüfung der biegekritischen
Drehzahl erfolgen, da diese dann oft unter der Drehzahlgrenze
aus d m · n liegt. Ebenfalls gilt dies, wenn die Spindel nur einseitig
gelagert ist.
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Die zulässige Betriebsdrehzahl kann nach folgender Formel
berechnet werden:
F · d r · 10 7
n z = –––––––––
L 2
n z = zulässige Betriebsdrehzahl in min. -1
d r = Kerndurchmesser der Gewindespindel in mm
L = freie Gewindelänge in mm
F = Beiwert für Lageranordnung bzw. Einspannart
(siehe Skizzen).
Bei der Einspannungsart geht es in erster Linie um die Frage:
„Ist die Lagerung winkelsteif oder winkelbeweglich?“
So wird ein einzelnes Kugellager in diesem Zusammenhang als
winkelbeweglich angesehen, während zwei Kugellager, die in
einem gewissen Abstand nebeneinander liegen als winkelsteife
Lagerung angesehen werden können.
Bei der winkelsteifen Lagerung wird zusätzlich ein gleichbleibender
Wellenquerschnitt vorausgesetzt.
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winkelsteifes Lager
winkelbewegliches Lager.