maxon gear Wichtige Erläuterungen 202 Stirnrad- und Planetengetriebe

Transkript

1 maxon gear maxon gear Präzisions Stirnrad- und Planetengetriebe sind abgestimmt auf maxon-motoren. Getriebe werden vorteilhaft im Lieferwerk direkt auf die gewünschten Motoren adaptiert. Das Motorritzel ist das Eingangszahnrad der ersten Getriebestufe und wird fest mit der Motorwelle verbunden. Wichtige Erläuterungen 22 Stirnrad- und Planetengetriebe

2 Erklärungen zu den Seiten maxon gear Auf der CD-ROM stehen die Massbilder im DXF-Format für den Import in beliebige CAD-Systeme zur Verfügung. Darstellung der Ansichten gemäss Projektionsmethode E (ISO) Alle Abmessungen in [mm]. Schraubverbindungen bei Getrieben mit Kunststoffflansch bedürfen einer speziellen Beachtung. M A [Ncm] Auf diesen Wert darf ein Einschraubgerät (Elektroschrauber etc.) eingestellt werden. L Aktive Einschraubtiefe [mm] Das Verhältnis von Einschraubtiefe zu Gewindedurchmesser muss mindestens 2 : 1 betragen. Die Einschraubtiefe darf die nutzbare Gewindelänge nicht überschreiten! Prinzipieller Verlauf des Getriebewirkungsgrades Technische Daten Sie beruht auf Lebensdauerüberlegungen. Eine starke Überschreitung dieses Wertes kann die Lebensdauer verkürzen, das Getriebe erwärmt sich stärker und die Geräuschentwicklung nimmt zu. Temperaturbereich Der Temperaturbereich kann auf -35 C erweitert werden, es muss jedoch bei extrem tiefen Temperaturen mit deutlich erhöhter Stromaufnahme gerechnet werden. Sonderschmierungen sind auf Anfrage lieferbar. Radialspiel Der Radialspiel-Messwert ist stark abhängig von der Lagerungsart, dem Messpunkt und der anliegenden Kraft. Aus diesem Grund wird immer der Abstand des Messpunktes zum Flansch angegeben. Die Messung erfolgt unter einer Prüfkraft, die kleiner als die maximale Radiallast ist. Getriebedaten Untersetzung Die Untersetzung gibt an, um welchen Faktor die Drehzahl der Getriebeabgangswelle gegenüber der Motordrehzahl kleiner ist. Untersetzung absolut Gibt die Untersetzung als exaktes Verhältnis zweier natürlicher Zahlen an. Max. Dauerdrehmoment Das Dauerdrehmoment gibt die maximale, dauernd an der Abgangswelle liegende Belastung an. Bei Überschreiten nimmt die Lebensdauer sehr stark ab. Ursachen sind das Cracken des Schmiermittels durch die hohen Temperaturen und die mechanische Zerstörung der Bauteile. Kurzzeitig zulässiges Drehmoment Das Kurzzeitmoment ist der Wert, der über einen kurzen Zeitraum am Getriebe anliegen darf, ohne dass dieses beschädigt wird. Es ist wie folgt definiert: während max. 1 Sekunde während max. 1 % der Lebensdauer Werden diese Werte überschritten, muss mit einer reduzierten Lebensdauer gerechnet werden. Wirkungsgrad Der angegebene Wirkungsgrad ist ein Maximalwert, der bei Belastung mit dem Dauerdrehmoment gilt. Bei sehr kleinen Belastungen nimmt der Wirkungsgrad stark ab (siehe Diagramm). Der Wirkungsgrad ist stufenabhängig aber bezüglich Motordrehzahl praktisch unempfindlich. Verdrehspielmessung Getriebespiel Als Getriebespiel wird der Drehwinkel bezeichnet, den die Getriebe-Abgangswelle bei blockierter Eingangswelle überstreicht, wenn sie von einer Anschlagposition in die entgegengesetzte gedreht wird. Die Anschlagposition hängt vom Drehmoment ab, mit dem die Abgangswelle belastet wird. Man beachte, dass bei blockierter Getriebe-Abgangswelle aufgrund des nun umgekehrten Untersetzungsverhältnisses die Motorwelle einen viel grösserenwinkelvonanschlagzuanschlagdreht. Massenträgheitsmoment Das Getriebe-Trägheitsmoment wird auf die Motorwelle reduziert angegeben.es wird benötigt, um bei hochdynamischen Antrieben das für die Beschleunigung der Getriebekomponenten zusätzlich erforderliche Drehmoment zu berechnen. 22 maxon gear Ausgabe April 29 / Änderungen vorbehalten

3 Kompakte, einfach konfigurierbare Spindelantriebe als Komplettsysteme. Mit integrierter Axiallagerung für hohe Axiallasten. Ausführungen mit Metrischer Spindel, Kugelumlaufspindel sowie Trapezspindel. Wichtige Erläuterungen 248 Spindelantriebe Optionen

4 Spindelantrieb Grundlagen Auslegung Technische Daten Spindelgetriebedaten Spindel, direkt ins Getriebe implementiert Radiallager Axiallager Planetengetriebe - 4stufi g Motor Encoder Zur Auslegung des Spindelantriebes muss zuerst die gewünschte Spindelart festgelegt werden. Jeder Spindeltyp weist unterschiedliche Eigenschaften und spezifi sche Limiten auf. Diese Limiten sind in den technischen Daten bereits berücksichtigt. Kugelumlaufspindel: hoher Wirkungsgrad nicht selbsthemmend hohe Tragfähigkeit Metrische Spindel: selbsthemmend geringe Kosten Trapezspindel: analog zu metrischer Spindel höhere Tragfähigkeit als metrische Spindel Die Vorschubkraft Zur Berechnung der Vorschubkraft sind Beschleunigungs-, Reib- sowie Gravitationskräfte zu berücksichtigen. Um die Spindel nicht zu beschädigen, darf die maximal zulässige Kraft nicht überschritten werden. Für die Standardspindeln wird die maximal zulässige Vorschubkraft ausgewiesen. Bei längeren Spindeln kann die zulässige Vorschubkraft durch die Knickkraft reduziert sein. In diesem Fall kann das Abstützen der Spindelmutter notwendig sein. Limitierung bei Kugelumlaufspindeln Im Block Technische Daten sind allgemein gültige Daten über Spindel, Mutter und Getriebe zu fi nden. Diese sind unabhängig von der Untersetzung. Länge Die Spindelantriebe werden mit den Standardlängen abgebildet. Andere Längen sind optional im Raster von 5 mm bis zu einer maximalen Länge erhältlich. Für Sonderlängen bitte die gewünschte Länge angeben. Max. Wirkungsgrad / Massenträgheitsmoment Die angegebenen Werte beziehen sich nur auf die Spindel (ohne Getriebe). Die Werte inkl. Getriebe sind im Hauptdatenfeld Getriebedaten angegeben. Mutter Als Standard werden die Spindelantriebe mit einer Einschraubmutter geliefert. Optional stehen eine Flanschmutter oder eine Zylindermutter zur Verfügung. Details mit Bestellreferenz auf Seite 254. Lagerung Die Abgangsstufe und die Spindel sind axial vorgespannt gelagert. Dadurch können die hohen axialen Kräfte ohne zusätzliche Abstützung direkt über das Getriebe abgefangen werden. Drehzahl und Vorschubgeschwindigkeit Die Vorschubgeschwindigkeit v [mm/s] ist mit der Spindeldrehzahl n [min -1 ] über die Steigung p [mm] verknüpft: In Kombination mit dem Getriebe ergibt sich eine Motorendrehzahl n mot [min -1 ]. Untersetzung Die Untersetzung gibt an, um welchen Faktor die Drehzahl der Spindel gegenüber der Motorendrehzahl kleiner ist. Untersetzung absolut Gibt die Untersetzug als exaktes Verhältnis zweier natürlicher Zahlen an. Max. Vorschubkraft (dauernd) Gibt die max. zulässige Vorschubkraft an, die dauernd anliegen darf. Bei Überschreitung nimmt die Lebensdauer stark ab. Max. Vorschubkraft (kurzzeitig) Gibt die max. zulässige Vorschubkraft an, die kurzzeitig anliegen darf. Kurzzeitig ist wie folgt defi niert: während max. 1 Sekunde während max. 1 % der Betriebsdauer Werden diese Werte überschritten, muss mit einer reduzierten Lebensdauer gerechnet werden. Max. Wirkungsgrad Der angegebene Wirkungsgrad ist ein Maximalwert, der bei Belastung mit maximaler Vorschubkraft gilt. Bei sehr kleinen Belastungen nimmt der Wirkungsgrad stark ab. Der angegebene Wert bezieht sich auf den gesamten Spindelantrieb (Getriebe inkl. Spindel). Mechanische Positioniergenauigkeit In der mechanischen Positioniergenauigkeit sind folgende Faktoren berücksichtigt: Getriebespiel Spindelgenauigkeit Axialspiel der Spindelmutter Maximaler Hub Der maximal mögliche Hub ist abhängig von der Spindellänge L [mm]. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Länge der Mutter L N [mm] sowie die Dicke der Montageplatte X [mm] einen Einfl uss auf den Hub haben. Max. Axialkraft [N] GP 22 S nicht abgestützt GP 22 S abgestützt GP 32 S nicht abgestützt GP 32 S abgestützt Spindellänge [mm] Das Drehmoment Das benötigte Drehmoment der Spindel M a [mnm] berechnet sich aus der Vorschubkraft F a [N], der Gewindesteigung p [mm] und dem Wirkungsgrad der Spindel η 1. In Kombination mit dem Getriebe ergibt sich ein benötigtes Motorendrehmoment M mot [mnm]. Dabei ist i die Getriebeuntersetzung und η der Wirkungsgrad des gesamten Spindelantriebes. Dabei ist i die Getriebeuntersetzung und p die Steigung der Spindel. Die Spindeldrehzahl ist durch die Eigenfrequenz der Spindel und bei Kugelumlaufspindeln durch die Kugelrückführung begrenzt. Max. Spindeldrehzahl [min -1 ] Max. Spindeldrehzahlen bei Kugelumlaufspindeln GP 22 S nicht abgestützt GP 22 S abgestützt GP 32 S nicht abgestützt GP 32 S abgestützt Spindellänge [mm] Zudem ist die max. Getriebedrehzahl zu berücksichtigen. Montage- und Sicherheitshinweise Es ist zu beachten, dass bei der Verwendung einer Kugelumlaufspindel mit Flanschmutter die Montage durch eine Bohrung nur unter Verwendung eines optional erhältlichen Montagefl ansches möglich ist. Die Mutter einer Kugelumlaufspindel darf niemals entfernt werden, da durch die Vorspannung ein Zusammenbauen nicht wieder möglich ist. Es ist sicher zu stellen, dass die Spindel im Betrieb nie blockiert, da dies zu einer Zerstörung der Spindelmutter oder der Getriebeeinheit führen kann. 248 Ausgabe April 29 / Änderungen vorbehalten

5 Spindelgetriebe Optionen Option zu GP 22 S zu GP 32 S Sonderlänge Bestellreferenz SPIN1 Spindelende für zusätzliche Lagerung Bestellreferenz SPIN2 Zur Abstützung des Spindelendes mit einem zusätzlichen Lager kann die Spindel gemäss nebenstehender Zeichnung geliefert werden. Kundenspezifi sche Spindelenden führen wir auf Anfrage aus. Ohne weitere Angabe wird die Spindel in der Standardlänge 15 mm geliefert. Sonderlängen sind bis zur angegebenen Maximallänge im 5 mm Raster erhältlich Ø4 Ohne weitere Angabe wird die Spindel in der Standardlänge 2 mm geliefert. Sonderlängen sind bis zur angegebenen Maximallänge im 5 mm Raster erhältlich Ø6 1 Zylindermutter Bestellreferenz SPIN3 Anstelle der standardmässigen Einschraubmutter ist eine Zylindermutter erhältlich Ø Ø Flanschmutter Bestellreferenz SPIN x Ø x Ø4.5 Anstelle der standardmässigen Einschraubmutter ist eine Flanschmutter erhältlich. Ø12 Ø24 Ø18 Ø35 In Kombination mit einer Kugelumlaufspindel ist der rechteckige Montagefl ansch (SPIN 6) notwendig Ø Ø27 Spielfreie Kugelumlaufmutter Bestellreferenz SPIN5 Durch eine erhöhte Vorspannung kann das Axialspiel nahezu auf null reduziert werden. Die erhöhte Spindelbelastung führt jedoch zu einer zusätzlichen Abnutzung. Durch eine erhöhte Vorspannung kann das Axialspiel nahezu auf null reduziert werden. Die erhöhte Spindelbelastung führt jedoch zu einer zusätzlichen Abnutzung. Rechteckiger Montageflansch Bestellreferenz SPIN6 Der rechteckige Montagefl ansch ermöglicht die Montage des Spindelantriebes von der Getriebeseite. In Kombination mit einer Kugelumlaufspindel und Flanschmutter ist der rechteckige Montagefl ansch notwendig. Ø25 h7 ( -.21) ± Ø25 h7 ( -.21 ) Ansicht ohne Mutter/ view without nut 23 3 Ø3.3 Ø6.5 x (Gewindeauslauf/thread run out) 2 ±.5 Ø36 h7 ( -.25 ) Ø36 h7 ( -.25 ) Ansicht ohne Mutter/ view without nut Ø4.2 Ø8 x Ausgabe April 29 / Änderungen vorbehalten