Gewindesteigung Der Begriff taucht häufig in Gesprächen über Linearantriebe auf, meist ohne nähere Erklärung. Ingenieure sehen ihn in Datenblättern, Konstrukteure beziehen sich beim Produktvergleich darauf, und die meisten verwenden ihn einfach, ohne genau zu wissen, was er bedeutet oder warum er wichtig ist.
Dieser Artikel klärt das auf. Wir erklären, was Gewindesteigung ist, wie sie im Zusammenhang mit einer Leitspindel funktioniert und warum Actuonix-Aktuatoren ein Mehrganggewinde verwenden.
Was ist Gewindesteigung?
Die Gewindesteigung ist der Abstand zwischen zwei benachbarten Gewindespitzen, gemessen entlang der Schraubenachse. Bei metrischen Schrauben wird sie in Millimetern angegeben. Eine Schraube mit 1 mm Steigung hat Gewindegänge im Abstand von 1 mm. Bei einer Schraube mit 3 mm Steigung beträgt der Abstand 3 mm.
Dieser Abstand bestimmt eine grundlegende Sache: wie weit sich die Mutter pro Umdrehung entlang der Schraube bewegt.
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Einzelstart- vs. Mehrfachstart-Gewinde: Worin liegt der Unterschied?
Eine eingängige Schraube besitzt eine durchgehende spiralförmige Nut entlang ihrer gesamten Länge. Eine volle Umdrehung der Schraube bewegt die Mutter um eine Strecke, die der Steigung entspricht. Das ist ganz einfach.
Ein Mehrganggewinde funktioniert anders. Anstelle einer einzelnen Nut verlaufen zwei oder mehr Nuten parallel entlang der Schraube. Jede Nut stellt einen separaten Gewindegang dar. Die Mutter greift beim Aufschrauben gleichzeitig in alle diese Nuten ein.
Jetzt wird es interessant. Bei einer zweigängigen Schraube bewegt eine volle Umdrehung die Mutter um zwei Gewindegänge, nicht um einen. Bei einer dreigängigen Schraube deckt eine Umdrehung drei Gewindegänge ab. Die Steigung jedes einzelnen Gewindegangs bleibt gleich, aber die Mutter legt pro Umdrehung eine größere Strecke zurück, da sie in mehrere Gewindegänge gleichzeitig greift.
Warum Actuonix-Aktuatoren ein Mehrfachgewinde verwenden
Alle Actuonix-Aktuatoren verwenden einen mehrgängiges LeitspindelgewindeDies ist eine bewusste Designentscheidung, und das Verständnis dafür hilft, einige der Leistungsmerkmale zu erklären, die Sie bei der Arbeit mit diesen Produkten feststellen werden.
Der Hauptgrund liegt im Verhältnis zwischen Gewindeeingriff und Effizienz. Ein Mehrganggewinde verteilt die Last gleichzeitig auf mehr Kontaktflächen. Bei einem kompakten Mikroaktuator mit kleinem Schraubendurchmesser verbessert dies den Lauf der Mutter auf der Schraube und verringert die Gefahr ungleichmäßigen Verschleißes.
Ein weiterer praktischer Vorteil liegt in der Art und Weise, wie das Design das Verhältnis zwischen Geschwindigkeit und Tragfähigkeit im Mikrobereich optimiert. Durch die Verwendung mehrerer Gewindegänge kann Actuonix eine feinere Einzelgewindesteigung für die Tragfähigkeit erzielen und gleichzeitig eine ausreichende Steigung für die Bewegung gewährleisten.
Die Gewindesteigung variiert innerhalb der Actuonix-Produktfamilie. Die Modelle PQ12, L8 und L12 verwenden zwar denselben Motor und dasselbe Getriebe, jedoch unterschiedliche Gewindespindeldurchmesser und Steigungswerte. Daher erzeugen diese Modelle trotz identischem Antriebssystem unterschiedliche Drehzahlen und Kraftwerte.
Was die Zahlen im Datenblatt über die Gewindesteigung aussagen
Die Gewindesteigung ist in den Datenblättern von Actuonix nicht direkt angegeben. Stattdessen finden Sie dort die Ergebnisse: Leerlaufdrehzahl und Kraftwerte für jede Übersetzungsverhältnisvariante.
Nehmen wir den L12 als Beispiel. Die Variante mit einem Übersetzungsverhältnis von 50:1 erreicht im Leerlauf eine Geschwindigkeit von 25 mm/s und erzeugt eine maximale Kraft von 22 N. Die Variante mit einem Übersetzungsverhältnis von 210:1 erreicht eine Geschwindigkeit von 6.5 mm/s und erzeugt bis zu 80 N.
Die L16 verhält sich ähnlich. Die Variante mit einem Übersetzungsverhältnis von 35:1 erreicht eine Höchstgeschwindigkeit von 32 mm/s und eine maximale Kraft von 50 N. Die Variante mit einem Übersetzungsverhältnis von 150:1 kommt auf 8 mm/s und 200 N.
Alle Actuonix-Datenblätter finden Sie hier: Produktdatenblätter und 3D-Dateien
Gewindesteigung und mechanisches Spiel
Das Spiel zwischen Schraube und Mutter bei Richtungswechsel wird als Umkehrspiel bezeichnet. Es äußert sich als winziger Totpunkt, in dem der Motor zu drehen beginnt, die Stange sich aber noch nicht bewegt hat.
Das Datenblatt des L12 gibt ein mechanisches Spiel von 0.2 mm an. Das des L16 gibt 0.25 mm an. Für die meisten Anwendungen sind diese Werte völlig ausreichend.
Häufige Fragen zum Großhandel mit Lebensmitteln und Getränken
Ist die Gewindesteigung in den Actuonix-Datenblättern angegeben?
Die Gewindesteigung ist in den Actuonix-Datenblättern nicht direkt aufgeführt. Die Leistungsfähigkeit der Gewindesteigung spiegelt sich in den Drehzahl- und Kraftwerten für jede Übersetzungsverhältnisvariante wider.
Hat die Gewindesteigung Einfluss auf das Zahnflankenspiel?
JaDie Gewindesteigung ist einer der Faktoren, die Einfluss darauf haben, wie viel Spiel zwischen Schraube und Mutter bei Umkehr der Bewegungsrichtung besteht.
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