GSR-R Linearführung Kompaktführung mit Zahnstange Typ GSR-R

Transkript

1 Linearführung Kompaktführung mit Zahnstange Typ Schiene mit Zahnstange Führungswagen Endkappe Enddichtung Auswahlkriterien A Konstruktionshinweise Optionen Bestellbezeichnung Vorsichtsmaßnahmen Schmierzubehör A Montage und Wartung B Äquivalenzfaktoren für Momente A Tragzahlen in allen Richtungen A Äquivalenzfaktoren für alle Richtungen A Genauigkeitsklassen A Schulterhöhe der Montagefl äche und Ausrundungsradius Zulässige Toleranz der Montagefl äche Abmessungen mit montiertem Zubehör

2 Aufbau und Merkmale Die Kugeln laufen in zwei Reihen präzisionsgeschliffener Laufbahnen zwischen einer Führungsschiene und einem Führungswagen, wobei in den Führungswagen integrierte Endplatten den Umlauf der Kugeln ermöglichen. Da die Käfi gbleche die Kugeln halten, fallen diese nicht heraus. Da die Oberseite des Führungswagens leicht geneigt ist, wird ein Spiel eliminiert und eine angemessene Vorspannung wirkt einfach durch das Festziehen der Befestigungsschrauben am Führungswagen. Der Typ basiert auf dem Typ GSR, besitzt jedoch an der Führungsschiene eine integrierte Zahnstange. Dies ermöglicht die kompakte Antriebskonstruktion. * Der Typ kann nicht als Einschienensystem eingesetzt werden. [Reduzierte Bearbeitungs- und Montagekosten] Der einteilige Aufbau, der die Führungsschiene (Linearführung) und die Zahnstange (Antrieb) integriert, reduziert die Arbeitzeit für die Bearbeitung der Antriebsmontagefl äche sowie für die Montage und Einstellung des Führungssystems und führt somit zu einer deutlichen Kostenreduzierung. Linearführungen [Einfache Konstruktion] Die Verfahrstrecke bei einer Ritzelumdrehung ergibt sich durch die abgerollte bzw. gestreckte Länge des Teilkreisdurchmessers des Ritzels. Dieser ist so bestimmt das die abgerollte Länge immer ganze Millimeter ergibt. Dies vereinfacht den Einsatz von Schritt- oder Servomotoren. [Platzersparnis] Da die Führungsschiene über eine Zahnstange verfügt, kann die Maschinengröße reduziert werden. [Langer Hub] Um überlange Hublängen zu erzielen werden mehrteilige Schienen eingesetzt. [Hohe Lebensdauer] Um eine lange Lebensdauer zu erreichen, wird ein hochwertiger Stahl verwendet. Die Verzahnung ist induktionsgehärtet.

3 Ausführungen und Merkmale Typ (Schiene mit Zahnstange) Maßtabelle Da Zahnstange und Ritzel ineinandergreifen braucht vom Ritzel keine große Antriebskraft übertragen zu werden. Daher sind auch leichte Konstruktionen ohne hohe Tischsteifigkeit und ohne steife Antriebsspindellagerung möglich.

4 Linearführungen

5 Typ P Rh 4-S l C W B B1 (E) L L1 M1 M2 T (K) M M1 h φ d2 N W4 W1 W0 W2 H3 φ d1 F Typ GSR-T-R Zahnstange Hauptabmessungen Abmessungen Führungswagen Baugröße Standardteilung Modul Abstand Profi lbezugslinie Höhe Breite Schienenaußenkante Länge Schmiernippel GSR 25V-R GSR 25T-R Aufbau der Bestellbezeichnung Einschienen-Linearführung P Rh M W W 0 L B 1 B C S l L 1 T K N E H 3 6 1, , ,2 M ,7 25, B-M6F 4,6 60,2 GSR 30T-R 8 2, , M ,3 14,6 28, B-M6F 4,5 GSR 35T-R 10 3, , M ,3 15,6 32, B-M6F 5,5 Hinweis: Ein Spezialtyp mit Schrägverzahnung ist ebenso verfügbar. Detaillierte Angaben erhalten Sie von THK. Die Überprüfungsmethode zur Ritzelstärke fi nden Sie auf. GSR25T 2 UU +5000L H R T Baugröße Abdichtungs- Option (*1) Anzahl der Führungswagen Schienenlänge (in mm) Symbol für, mehrteilige Schiene R: Symbol für Schiene mit Zahnstange Symbol für Genauigkeitsklasse (*2) Normalklasse (kein Symbol)/Hochgenauigkeitsklasse (H) (*1) Siehe Zubehör zum Schutz gegen Verunreinigungen auf. (*2) Siehe A. Hinweis: Diese Typenbezeichnung gibt an, dass eine Einschienen-Einheit ein Set bildet.

6 P Rh W B B1 L1 T h (K) M M1 M2 M1 W4 H3 W1 W2 W0 φ d1 φ d2 2-S l (E) L Typ GSR25V-R Einheit: mm Abmessungen Führungsschiene Tragzahl Zulässiges statisches Moment knm Gewicht N F Linearführungen Breite Höhe Teilung C C 0 M A M B Führungswagen Führungsschiene W 1 W 2 W 4 M 1 F M 2 d 1 d 2 h kn kn 44, ,5 16, , Aufbau der Bestellbezeichnung 15, , Wagen 2 Wagen 0,102 0,625 0,205 1,11 1 Wagen 2 Wagen 0,0891 0,541 0,176 0,961 50,55 16, ,8 29,9 0,325 1,77 0,28 1,52 0,6 5,9 60, , , ,1 0,485 2,63 0,419 2,27 1 8,1 Hinweis: Ein Moment M C kann aufgenommen werden, wenn zwei Schienen parallel verwendet werden. Da dies jedoch vom Abstand zwischen den beiden Schienen abhängig ist, wird das Moment M C hier nicht berücksichtigt. Die maximalen Schienen-Standardlängen sind auf S. angegeben. Zulässiges statisches Moment : 1 Wagen: Zulässiges statisches Moment bei einem Führungswagen 2 Wagen: Zulässiges statisches Moment bei zwei eng zusammengesetzten Führungswagen Kunden, die eine Wandmontage oder Ölschmierung planen, sollten sich diesbezüglich an THK wenden. Führungswagen GSR25T UU Baugröße Abdichtungs-Option (*1) Schiene mit Zahnstange GSR L H R Symbol für Genauigkeitsklasse (*2) Normalklasse (kein Symbol) Hochgenauigkeitsklasse (H) (*1) Siehe Zubehör zum Schutz gegen Verunreinigungen auf. (*2) Siehe A. kg 0,29 0,5 kg/m 4,7 R: Symbol für Schiene mit Zahnstange Zubehör

7 Standardlänge der Führungsschiene Tab. 1 zeigt die Standardlängen der Führungsschienen vom Typ. G F G L0 Tab. 1 Standardlänge der Führungsschiene von Typ Baugröße GSR 25-R GSR 30-R GSR 35-R Führungsschiene Standardlänge (L O ) Einheit: mm Standardteilung F G

8 Zahnstange und Antriebsritzel [Verbindung zweier oder mehrerer Schienen] Die Stirnfl ächen der Führungsschiene mit Zahnstange sind so bearbeitet, dass nach der Montage ein Spiel verbleibt, um die Montage zu erleichtern. Die Verwendung einer speziellen Montageschiene, wie in Abb. 1 dargestellt, erleichtert das Verbinden. (THK bietet eine Montageschiene zur Zahnstangenausrichtung an.) [Nachbearbeitung der Ritzelbohrung] Bei dem Ritzel des Typs C kann eine weitere Bearbeitung der Bohrung oder der Paßfedernut problemlos durchgeführt werden, da nur die Verzahnung gehärtet ist. Die Nachbearbeitung sollte wie folgt durchgeführt werden: Das Material des Typs mit nachbearbeitbarem Bohrungsdurchmesser (Typ C): S45C (1) Das Ritzel ist in ein Spannfutter mit ungehärteten Backen einzuspannen, um es nicht zu beschädigen. (2) Bei der Bearbeitung des Ritzels dient die Bohrung als Bezugsseite. Das Ritzel ist nach der Bohrung zu zentrieren. Weiterhin sollte die seitliche Abweichung des eingespannten Ritzels mittels einer Messuhr überprüft werden. (3) Halten Sie den nachbearbeiteten Bohrungsdurchmesser etwa bei 60 bis 70% des Teilkreisdurchmessers. Angleichungshilfe für Schienenstoß Abb. 1 Verbindungsmethode für Zahnstangen Spannfutter Abb. 2 Linearführungen [Schmieren der Zahnstange und des Antriebsritzels] Um ein leichtgängiges Gleiten auf den Zahnoberfl ächen sicherzustellen und dem Verschleiß vorzubeugen, sollten die Zähne mit einem Schmiermittel versehen werden. Hinweis 1: Verwenden Sie den gleichen Schmiermitteltyp, der auch für die Linearführung verwendet wird. Hinweis 2: Unvorhersehbarer Verschleiß kann je nach Belastungsbedingungen und Schmierzustand an Zahnstange und Ritzel auftreten. Lassen Sie sich bezüglich der konstruktiven Ausführung von THK beraten.

9 [Prüfen der Belastbarkeit] Die Belastbarkeit der montierten Zahnstange und des Antriebsritzels muss im Voraus überprüft werden. (1) Berechnen Sie die maximale Axialkraft, die auf das Antriebsritzel wirkt. (2) Teilen Sie die zulässige Übertragungskraft des zu verwendenden Antriebsritzels ( Tab. 1 ) durch einen Überlastungsfaktor ( Tab. 2 ). (3) Durch den Vergleich der in Schritt 1 berechneten Axialkraft, die auf das Antriebsritzel wirkt, mit der in Schritt 2 berechneten Übertragungskraft des Antriebsritzels, stellen Sie sicher, dass die einwirkende Axialkraft die zulässige Antriebleistung nicht überschreitet. [Berechnungsbeispiel] Typ wird in einer horizontalen Zuführeinheit mit mittlerer Stoßbelastung verwendet (angenommen, die äußere Belastung ist gleich Null). Bedingungen Überprüfte Baureihe (Antriebsritzel) GP6-20A Gewicht (Tisch + Werkstück) m=100 kg Geschwindigkeit v=1 m/s Beschleunigungs-/Verzögerungszeit T 1 =0,1 s Betrachtung (1) Berechnung der maximalen Axialkraft Berechnet wurde die Axialkraft während der Beschleunigung/Verzögerung. v Fmax m 1,00 kn T1 (2) Zulässige Übertragungskraft des Antriebsritzels Zulässige Übertragungskraft (siehe Tabelle 1) 2,33 Pmax = = Stoßbelastungsfaktor 1,25 (siehe Tabelle 2) = 1,86 kn (3) Vergleich zwischen maximaler Axialkraft und zulässiger Übertragungskraft des Antriebsritzels Fmax<Pmax Daher wird davon ausgegangen, dass die überprüfte Baureihe verwendet werden kann. Baureihe Tab. 1 Zulässige Übertragungskraft Einheit: kn Zulässige Übertragungskraft GP 6-20A 2,33 GP 6-20C 2,05 GP 6-25A 2,73 GP 6-25C 2,23 GP 8-20A 3,58 GP 8-20C 3,15 GP 8-25A 4,19 GP 8-25C 3,42 GP10-20A 5,19 GP10-20C 4,57 GP10-25A 6,06 GP10-25C 4,96 Stoßbelastung von der Antriebsmaschine Gleichmäßige Belastung (Elektromotor, Turbine, Hydraulikmotor, usw.) V Tab. 2 Überlastungsfaktor Unterstützter Typ GSR 25-R GSR 30-R GSR 35-R Stoßbelastung von der angetriebenen Maschine Gleichmäßige Belastung Mittlere Stoßbelastung Große Stoßbelastung 1,0 1,25 1,75 (Auszug aus JGMA401-01) Geschwindigkeit (mm/s) T1 Abb. 3 Zeit (s) T1

10 [Beispiel für Montage von Typ mit dem Tisch] Verstellschraube (Antriebsritzel) Riemenscheibe Führungswagen Schiene mit Zahnstange Linearführungen Antriebsritzel Motor Motor Riemen Verstellschraube (Antriebsritzel, Linearführung) Riemenscheibe Führungswagen Antriebsritzel Schiene mit Zahnstange

11 Abmessungen Ritzel und Zahnstange [Ritzel für Zahnstange - Typ A] Typ mit innerer Passfedernut K J φ A LochkreisB F E 3-G H φ DH7 φ C Passfedernut Einheit: mm Anzahl Lochkreis- Teilkreisdurchmessemessebreitlänge G H dernut Innendurch- Zahn- Gesamt- Passfe- Außendurchmesser Geeignet für Baugröße Teilung der durchmesser Zähne A Typ B C D E F J K GP 6-20A 20 42, ,5 24,5 M ,8 GSR 25-R GP 6-25A 25 51, GP 8-20A 20 57, M ,3 GSR 30-R GP 8-25A 25 69, M4 GP10-20A 20 70, , M4 5 GSR 35-R GP10-25A 25 86, ,3 Hinweis 1: Geben Sie bei der Bestellung bitte die Baugröße aus der Tabelle an. Hinweis 2: Nicht-Standard-Ritzel mit unterschiedlichen Zahnzahlen sind ebenso auf Anfrage verfügbar. Für Einzelheiten wenden Sie sich an THK.

12 [Ritzel für Zahnstange - Typ C] Typ mit unbearbeiteter Bohrung F E Baugröße Teilung Anzahl der Zähne φ A Außendurchmesser A LochkreisB Lochkreisdurchmesser B φ DH7 φ C Innendurchmesser D GP 6-20C 20 42, GP 6-25C 25 51, GP 8-20C 20 57, GP 8-25C 25 69, GP10-20C 20 70, GP10-25C 25 86, Teilkreisdurchmesser C Zahnbreite E Gesamtlänge F Einheit: mm Geeignet für Typ 16,5 24,5 GSR 25-R GSR 30-R GSR 35-R Hinweis 1: Geben Sie bei der Bestellung bitte die Baugröße aus der Tabelle an. Hinweis 2: Nicht-Standard-Ritzel mit unterschiedlichen Zahnzahlen sind ebenso auf Anfrage verfügbar. Für Einzelheiten wenden Sie sich an THK. [Abmessung für die Führungsschiene in Kombination mit einem Ritzel] Linearführungen B B Rh+ 2 Rh Typ GSR Baugröße GSR 25-R GSR 30-R GSR 35-R Baugröße Ritzel GP 6-20A GP 6-20C GP 6-25A GP 6-25C GP 8-20A GP 8-20C GP 8-25A GP 8-25C GP 10-20A GP 10-20C GP 10-25A GP 10-25C Führungsschiene Abstand Profilbezugslinie Schienenaußenkante Rh Ritzel Lochkreisdurchmesser B Rh+B/ , Einheit: mm