Auslegung der Uhing®-Wälzmutter

waelzmutter-auslegung.jpg

Inhalt:


Verwendete Formelzeichen und Einheiten

d(mm) = Wellendurchmesser
F(N) = Erforderliche Schubkraft
FRS(N) = Schubkraft der Wälzmutter
FR(N) = Reibungskraft (FN·µ) Nur erforderlich, wenn Nutzlast auf eigener Führung bewegt wird
FN(N) = Normalkraft der Masse von Nutzlast und Schlitten
µ = Reibungskoeffizient
FZ(N) = Zusatzkraft (z.B. Schnittkraft bei Trenneinrichtungen)
f(mm) = Wellendurchbiegung aus Diagramm
g(m/s2) = Erdbeschleunigung (9,81 m/s2) Bei horizontalem Einsatz wird m·g = 0
h(mm) = Wälzmuttersteigung (Vorschub pro Wellenumdrehung)
I(mm) = Wellenlänge zwischen den Lagerböcken
m(kg) = Gesamte zu bewegende Masse incl. Wälzmutter, Verbindungsteile etc.
Md(Ncm) = Antriebsdrehmoment
Mo(Ncm) = Leerlaufdrehmoment
n(min-1) = Wellendrehzahl
ncrit(min-1) = Kritische Wellen Drehzahl
P(kW) = Erforderliche Antriebsleistung
t(s) = Anlauf bzw. Bremszeit des Antriebes
v(m/s) = Erforderliche max. Hubgeschwindigkeit
C(N) = Dynamische Tragzahl der Rollringe
PR(N) = Radiale Belastung der Rollringe

 

 


1. Schubkraft

Schubkraft

Es ist eine Wälzmutter auszuwählen, deren Schubkraft größer ist als der errechnete Wert.

F < FRS

Wenn es der zur Verfügung stehende Einbauquerschnitt erfordert, können auch mehrere kleinere Wälzmuttern gekoppelt werden. (Abb. S. 3). Die Gesamtschubkraft entspricht der Summe der Einzelschubkräfte.

[Inhaltsverzeichnis]


2. Wellendrehzahl

Wellendrehzahl

2.1. Max. Wellendrehzahl

RS 3-10-4 =10000 min-1
RS 4-15-4 = 8000 min-1
RS 4-20-4 = 7000 min-1
RS 4-25-4 = 6000 min-1
RS 4-35-4 = 4000 min-1
RS 4-50-3 = 3400 min-1
RS 4-60-3 = 2500 min-1

2.2. Kritische Wellendrehzahl

Kritische Wellendrehzahl

Hinweis
Ein Ausschwingen der Welle kann abhängig von deren geometrischer Qualität bereits bei einem um 25 % niedrigeren Wert beginnen! Muß zum Erreichen der Betriebsdrehzahl ein kritischer Bereich durchfahren werden, kann es kurzfristig zu Wellenschwingungen kommen. Diese sind für die Wälzmutterfunktion ohne Bedeutung.

Befindet sich die Betriebsdrehzahl im kritischen Drehzahlbereich, kann dieser durch folgende Maßnahmen angehoben werden:

1. Einseitig doppelte Wellenlagerung, Anhebungsfaktor ca.1,5

2. Beidseitig doppelte Wellenlagerung, Anhebungsfaktor ca. 2,2

Bei doppelter Wellenlagerung sollte der Abstand zwischen den Lagerböcken mindestens 2,5 x Wellendurchmesser betragen.

[Inhaltsverzeichnis]


3. Antriebsdrehmoment

Antriebsdrehmoment

Werte für Mo aus den technischen Daten entnehmen.

[Inhaltsverzeichnis]


4. Wellendurchbiegung

Wellendurchbiegung

[Inhaltsverzeichnis]


 

5. Berechnung der Lebensdauer von Uhing®-Wälzmuttern

1. C ermitteln

Typ C (N)
RS 10 4 620
RS 15 5 590
RS 20 9 360
RS 25 11 200
RS 35 15 900
RS 50 21 600
RS 60 29 600

2. PR berechnen

RS 10 : PR = 5 · FRS*
Für RS 15 -60: PR = 2,5 · FRS*

*F = errechneter Schubkraftwert nach 1. nur wenn zur Lebensdauererhöhung der Rollringe erforderlich.
Bei Bestellung bitte unbedingt angeben

3. C durch PR dividieren

4. Berechnung der erforderlichen Wellendrehzahl

Erforderliche Wellendrehzahl

5. Ermittlung der Betriebsstunden aus dem Nomogramm

Beispiel 1

RS4-35-4R17,5
Geschwindigkeit 0,8 m/s

  1. C = 15900
  2. PR = 2,5 · 900N = 2250N
  3. Formel
  4. Formel
  5. LR10h = 2200 Betriebstunden

 

Beispiel 2

RS4-15-4R7,5

verminderte Schubkraft 150 N
Geschwindigkeit 0,2 m/s

  1. C = 5590
  2. PR = 2,5 · 150N = 375N
  3. Formel
  4. Formel
  5. L10h = 35000 Betriebstunden

Nomogramm

Nomogramm

[Inhaltsverzeichnis]

 


Joachim Uhing GmbH & Co. KG
Konrad-Zuse-Ring 20
24220 Flintbek, Germany

Tel. / Phone +49 (0) 4347 906-0
Fax Vertrieb +49 (0) 4347 906-40
Fax Einkauf +49 (0) 4347 906-31

E-mail: sales@uhing.com
Internet: www.uhing.com