In der Technik und in der mechanischen Konstruktion ist die Auswahl der richtigen Kugelschraube entscheidend, um die Präzision, Effizienz und Zuverlässigkeit mechanischer Systeme zu gewährleisten.von allgemeinen Maschinen bis hin zu hochpräzisen CNC-AusrüstungenAls Kernkomponente zur Umwandlung der Drehbewegung in eine lineare Bewegung mit geringer Reibung bestimmen seine Parameter: Nominaldurchmesser, Blei, Präzision usw.und PositionsgenauigkeitDieser Leitfaden analysiert die wichtigsten Auswahlkriterien, um Ingenieuren bei der Optimierung von Konstruktionslösungen zu helfen.
Der Nenndurchmesser bezieht sich auf den Außendurchmesser der Schraube, wobei die üblichen Spezifikationen zwischen 12 mm und 120 mm liegen.andere Größen erfordern Anpassung (Vorlaufzeit: 3060 Tage).Durchmesser korreliert positiv mit der TragfähigkeitGroßer Durchmesser eignen sich für Anwendungen mit hoher Last.Empfehlung zur Priorisierung von 16-63 mmum die Vielseitigkeit und die Lieferwirksamkeit auszugleichen; für spezifische Werte sind die Lasttabellen des Herstellers zu lesen.
Die Schraube (Pitch) bezeichnet die lineare Entfernung, die die Nuss pro vollständiger Schraubdrehung zurücklegt, mit gemeinsamen Werten von 1 ̊40 mm.2020) erfordern eine Anpassung.Eine größere Leitung ermöglicht höhere lineare Geschwindigkeiten(z. B. 10 mm Blei für schnellere Bewegung), die aber die Präzision beeinträchtigen kann.Für allgemeine Anwendungen werden 5 mm oder 10 mm Leitungen empfohlen., die ein Gleichgewicht zwischen Geschwindigkeit und Steuergenauigkeit bietet.
Unterscheidung zwischenGesamtlängeundFadenlänge:
- Garnlänge = Wirkungslauf + Mutternähe + Konstruktionsgrenze (einschließlich der Kompressionslänge des Blasens, geschätzt auf 1/8 der maximalen Blasengröße).
- Gesamtlänge = Gewindelänge + Endstützlänge (Lagerbreite + Knotenbreite + Abstand) + Stromanschlusslänge (Halbkopplungslänge + Abstand für Kupplungen).
Anmerkung: Bei Längen > 3 m oder Längen-Durchmesser-Verhältnissen > 70 ist der Hersteller im Voraus zu konsultieren (inländische Norm max: 3 m, Sondernorm: 16 m; internationale Norm max: 6 m, Sondernorm: 22 m).mit einer Länge von mehr als 6 m, sind Rack-and-Pinion-Systeme kostengünstiger, um Verbiegungsrisiken zu vermeiden.
Die Nüsse unterscheiden sich in der Flanschart (runder/ein-Döbelschwanz/zwei-Döbelschwanz/flangellose) und in der Ein-/Doppel-Nuss-Konfiguration:
- Einzelnüsse: Kompakt, ohne Vorbelastungsanpassung, geeignet für allgemeine Belastungen.
- Zwei Nüsse: Ermöglicht eine Vorbelastungsanpassung für eine höhere Steifigkeit, mit einem Preis und einer Länge, die ~2x größer sind als bei Einzelmuttern.
Empfehlung: Vorrangig einzelne Muttern mit Doppel-Dowetail-Flanzen für den universellen Einsatz; wählen Sie Doppelmuttern für hochpräzise Szenarien, um Wartung und Steifigkeit zu erleichtern.
- Inländische Normen (GB): Aufgeteilt in Getriebe (T-Klasse) und Positionierung (P-Klasse), mit Präzisionsstufen 1 ̊4 (Grad 1 höchste).
- Internationale Normen: Klasse C0 C10 (C0 höchste): C7 (Positionsfehler ± 0,05 mm über 300 mm) für allgemeine Maschinen, C5 (± 0,018 mm) für hochpräzise CNC und C3+ für optische/inspektive Ausrüstung.
Anmerkung: Die Präzision hängt stark mit den Kosten zusammen. Die Systemgenauigkeit hängt von der Zuverlässigkeit des Prozesses des Herstellers ab, nicht nur von der Fabrikgenauigkeit, da Montage und Wartung die langfristige Leistung beeinflussen.
Das Suffix in Modellnummern (z. B. 4010-4) zeigt Kugelschaltkreise an. Eine höhere Zahl bedeutet eine größere Tragfähigkeit, aber eine längere Mutternähe. Benutzer müssen sich nicht in Zirkulationsmechanismen vertiefen;einfach auf Herstellerwahltabellen basierend auf Lastanforderungen verweisen.
Der Balldurchmesser (genau 0,001 mm) ist in den Tabellen der technischen Parameter aufgeführt, ist jedoch für den normalen Gebrauch unerheblich.die eine genaue Übereinstimmung erfordern.
- Gewalzt (Typ F): Massenproduktion, hohe Effizienz, geringe Kosten, maximale Präzision bis C5 (von einigen Herstellern selten erreichbar).
- Boden (G-Typ): Präzisionsbearbeitung für höhere Genauigkeit (C5+), niedrigere Ausrüstungsschwelle, aber geringere Produktionseffizienz.
Empfehlung: Wählen Sie gewalzte Schrauben für die gleiche Präzisionsklasse, da sie eine bessere Wirtschaftlichkeit bieten.
Vorbelastungsniveaus bestimmen die Dichte zwischen Mutter und Schraube: Höhere Niveaus eignen sich für große Durchmesser, doppelte Muttern, hohes Drehmoment oder starre Anforderungen;Die unteren Ebenen sind für leichte Belastungen oder minimale Reibung bestimmt.- Folgen Sie den vom Hersteller empfohlenen Parametern; es ist nicht notwendig, die Werte selbstständig zu berechnen.
- Bestand gegen Anpassung: Priorisierung der Standardgrößen (16 ‰ 50 mm Durchmesser, 5 ‰ 10 mm Blei) zur Verkürzung der Vorlaufzeiten; 30 ‰ 60 Tage für kundenspezifische Vorgaben.
- Längen-Durchmesser-Verhältnisregelung: Die Machbarkeit für Längen von > 3 m oder Verhältnisse von > 70 m bei Herstellern bestätigen, um Vibrationen durch unzureichende Steifigkeit zu vermeiden.
- Systemweite Übereinstimmung: Integration von Motorleistung, Lastmerkmalen (dynamisch/statisch) und Umweltfaktoren (Staub/Temperatur).
Die Auswahl einer Kugelschraube ist eine mehrparameterhafte technische Aufgabe, die eine Optimierung zwischen Last, Geschwindigkeit, Präzision und Kosten erfordert.und Präzision, wobei die technische Unterstützung und die Lagerbestandsfähigkeit der Hersteller genutzt werden, um übermäßiges Engineering oder Leistungsmängel zu vermeiden.Durch die Kombination von standardisierter Auswahl mit rationalen Vorlast- und Prozessentscheidungen, kann die Zuverlässigkeit des mechanischen Systems und die Lebensdauer erheblich verbessert werden, wodurch die Grundlage für eine präzise Bewegungssteuerung in High-End-Geräten gelegt wird.
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