Zylindermutter aus Bronze TR20x4 - Rechts - Typ HBD
Staffelpreise
- 1-2 Stk.
- je 31,18 EUR
- 3-5 Stk.
- je 29,87 EUR
- 6-9 Stk.
- je 28,57 EUR
- > 9 Stk.
- je 27,93 EUR
Zylindermutter TR 20x4 aus Bronze Typ HBD
Dank guter Verschleißeigenschaften besonders geeignet für Dauerbetrieb. Eine gute Schmierung ist ratsam.
| Durchmesser x Steigung |
Anzahl Gänge | d1 mm |
L mm |
Gewicht / Stück | At mm² (1) |
| TR 20x4 | 1 | 45 | 40 | 0,476 | 1130 |
- Abmessung: TR 20 X 4
- Gewinde: RECHTS
- Material:Cu Sn7 Zn4 Pb7-C UNI EN 1982 - CC493K
Passende Spindel aus Werkstoff C15 finden Sie hier
Auswahl der Gewindemutter
Betriebsbedingungen
Die für die Fertigung der Gewindemuttern eingesetzten Werkstoffe, sowohl Bronze wie rostfreier Stahl 303, sind sehr widerstandsfähig gegen normale Korrosionseinflüsse die in den verschiedenen Anwendungsgebieten von Trapezgewinde-Antrieben vorhanden sein können. Für Anwendungsfälle in denen besonders korrosive Elemente anwesend sind, bitten wir unseren technischen Beratungsdienst zu konsultieren.
Bei Anwendungen in denen zusätzliche Schmiermittel (Fett oder Öl) nicht zulässig sind, ist der Einbau von Gewindemuttern aus selbstschmierendem Kunststoff empfehlenswert.
Der Einsatz von Kunststoffen ist weitgehend von den effektiven Betriebsbedingungen abhängig; es ist folglich unerlässlich die Problemlösung gemeinsam mit unserem technischen Beratungsdienst zu besprechen und sich nicht auf eine gefühlsmäßige Wahl zu verlassen. Kunststoffe haben oft sehr gute Selbstschmierungseigenschaften, aber gleichzeitig nur beschränkte Eignung in Bezug auf Betriebstemperatur und hygroskopische Anpassung, oder sie besitzen einige mechanische Eigenschaften die für den vorgesehenen Einsatzzweck nicht geeignet sind. Ein vorausgehendes Studium des Einsatzes ist in diesen Fällen eine Notwendigkeit um ein positives und zufrieden stellendes Ergebnis zu erreichen.
Generelle Kriterien für die Bemessung
Für die Auswahl eines Trapezgewindeantriebes Spindel / Mutter sind folgende drei Kriterien maßgebend:
Beurteilung in Bezug auf den Verschleiß
Der Trapezgewindeantrieb Spindel / Mutter ist ein, seit langer Zeit für zahlreiche Anwendungen eingesetztes System für die Umsetzung von Drehbewegungen in Linearbewegungen.
Die gesamte an der Spindel angewendete Kraft (Pt) entspricht der, an der Gewindemutter verfügbaren Kraft (Pu). Das Verhältnis Pu/Pt = η definiert den Wirkungsgrad des Systems, der grundsätzlich vom Reibungskoeffizienten zwischen den Auflageflächen von Spindel und Mutter und vom Steigungswinkel des Gewindes abhängig ist.
Auf Grund des vorhandenen Reibungswiderstandes wird bei jeder Bewegung ein Teil der Kraft in Wärme umgewandelt. Gerade das Studium dieses Reibungswiderstandes ermöglicht die Festlegung von Parametern um die gute Funktion des Antriebes zu beurteilen. Das angewendete Kriterium besteht darin, die Flächenpressung an den Gewindeflanken zu reduzieren, dadurch ein sanftes Gleiten zwischen den beiden Kontaktflächen zu gewährleisten und somit den, zur Erosion der Gewindemutter führenden Abrieb zu vermeiden.
Es wird auch der Wert p●Vst (p = Flächenpressung und Vst = Gleitgeschwindigkeit am mittleren Gewindedurchmesser) begrenzt und folglich der Kraftverlust infolge Wärmeentwicklung reduziert. Man erreicht folglich eine niedrigere Temperatur der Kontaktflächen. Diese Einschränkung ist sehr wichtig, damit beim Einsatz von Bronzemuttern der Schmierfilm nicht beschädigt wird, während beim Einsatz von Muttern aus selbstschmierendem Kunststoff ohne Zusatz von Öl oder Fett bei höheren Temperaturen die zulässigen Werte p●Vst möglichst gering sind.
Berechnung der Flächenpressung “p”
Die Flächenpressung “p” wird mit folgender Formel berechnet:
Auswahl der Gewindemuttern aus Bronze
In Bezug auf die Gewindemuttern aus Bronze ermöglicht die Analyse des Parameters p●Vst das Erstellen des Diagramms Nr. 1, in dem drei Zonen erkenntlich sind, wovon jede durch spezifische Betriebsbedingungen gekennzeichnet ist und die in Bezug auf die Gleiteigenschaften der Kontaktflächen gestatten, Bewertungen auf Grund vorhandener Versuchs-ergebnisse vorzunehmen. Unerlässlich ist in jedem Fall eine gute Schmierung, wenn möglich mit Öl. Bei zu geringer oder mangelnder Schmierung können die Bedingungen stark variieren.
Diagramm Nr. 1 - Gleitbedingungen für Bronze
Zone C: die Zone C ist im Bereich p●Vst = 250 [N/mm2 ● m/min] begrenzt. In diesem Bereich erfolgt die Funktion unter sehr schweren Bedingungen.
Mit diesen Werten p●Vst ist der Dauerbetrieb mit Sicherheit ausgeschlossen. Auch bei guter Schmierung sind eine beachtliche Erwärmung und ein hoher Verschleiß der Gewindemutter infolge starker Reibung zwischen den Kontaktflächen unvermeidlich.
Allgemeine Betrachtungen für Gewindemuttern aus Bronze
In allen drei beschriebenen Betriebsbedingungen ist der Verschleiß der Bronzemutter weitgehend von der effektiven Schmierung während des Betriebes abhängig; es ist demzufolge nicht möglich in der Konstruktionsfase verbindliche Bezugswerte in Bezug auf die Lebensdauer der Gewindemutter festzulegen. Besondere Beachtung ist Anwendungsfällen zu widmen bei denen die Betriebstemperatur 140/150°C überschreiten kann, weil diese hohen Temperaturen das Schmiermittel zersetzen können und dadurch die Betriebsbedingungen und die Lebensdauer negativ beeinflussen. In diesen Fällen ist der Einsatz von Schmiermitteln für hohe Temperaturen empfehlenswert.
Sicherheits-Koeffizient in Bezug auf die Massenträgheit "f i"
In der Konstruktionsfase ist auch anzustreben, dass die Massenträgheit während der Beschleunigungs- und Bremsfase möglichst gering ist, damit der Wert p ●Vst in kontrollierbaren Grenzen liegt. Wenn die Berechnung infolge ungleicher Bewegungen oder stark veränderlicher Belastungen erschwerlich ist, sind die in Tabelle Nr. 1 aufgeführten Sicherheits-Koeffizienten zu berücksichtigen.
Tabelle Nr. 1: Sicherheitskoeffizienten in Bezug auf die Massenträgheit
Der Koeffizient "f i" dient zur Korrektur des, im Diagramm Nr. 1 gewählten Wertes " (p●Vst) max" wobei die maximal zulässige Gleitgeschwindigkeit für die Flächenpressung des spezifischen Anwendungsfalles zu berücksichtigen ist. Auch ist die Begrenzung der Arbeitszone (A, B oder C) in der gearbeitet werden soll, ist zu beachten.
Der zulässige Wert p●Vst des spezifischen Anwendungsfalles wird mit der Formel (6) berechnet.
(6) p●Vst am = (p ● Vst) max ● f i
Betriebsbedingungen
Die für die Fertigung der Gewindemuttern eingesetzten Werkstoffe, sowohl Bronze wie rostfreier Stahl 303, sind sehr widerstandsfähig gegen normale Korrosionseinflüsse die in den verschiedenen Anwendungsgebieten von Trapezgewinde-Antrieben vorhanden sein können. Für Anwendungsfälle in denen besonders korrosive Elemente anwesend sind, bitten wir unseren technischen Beratungsdienst zu konsultieren.
Bei Anwendungen in denen zusätzliche Schmiermittel (Fett oder Öl) nicht zulässig sind, ist der Einbau von Gewindemuttern aus selbstschmierendem Kunststoff empfehlenswert.
Der Einsatz von Kunststoffen ist weitgehend von den effektiven Betriebsbedingungen abhängig; es ist folglich unerlässlich die Problemlösung gemeinsam mit unserem technischen Beratungsdienst zu besprechen und sich nicht auf eine gefühlsmäßige Wahl zu verlassen. Kunststoffe haben oft sehr gute Selbstschmierungseigenschaften, aber gleichzeitig nur beschränkte Eignung in Bezug auf Betriebstemperatur und hygroskopische Anpassung, oder sie besitzen einige mechanische Eigenschaften die für den vorgesehenen Einsatzzweck nicht geeignet sind. Ein vorausgehendes Studium des Einsatzes ist in diesen Fällen eine Notwendigkeit um ein positives und zufrieden stellendes Ergebnis zu erreichen.
Generelle Kriterien für die BemessungFür die Auswahl eines Trapezgewindeantriebes Spindel / Mutter sind folgende drei Kriterien maßgebend:
- Beurteilung in Bezug auf den Verschleiß
- Beurteilung der kritischen Knickbelastung
- Beurteilung der kritischen Geschwindigkeiten
Beurteilung in Bezug auf den Verschleiß
Der Trapezgewindeantrieb Spindel / Mutter ist ein, seit langer Zeit für zahlreiche Anwendungen eingesetztes System für die Umsetzung von Drehbewegungen in Linearbewegungen.
Die gesamte an der Spindel angewendete Kraft (Pt) entspricht der, an der Gewindemutter verfügbaren Kraft (Pu). Das Verhältnis Pu/Pt = η definiert den Wirkungsgrad des Systems, der grundsätzlich vom Reibungskoeffizienten zwischen den Auflageflächen von Spindel und Mutter und vom Steigungswinkel des Gewindes abhängig ist.
Auf Grund des vorhandenen Reibungswiderstandes wird bei jeder Bewegung ein Teil der Kraft in Wärme umgewandelt. Gerade das Studium dieses Reibungswiderstandes ermöglicht die Festlegung von Parametern um die gute Funktion des Antriebes zu beurteilen. Das angewendete Kriterium besteht darin, die Flächenpressung an den Gewindeflanken zu reduzieren, dadurch ein sanftes Gleiten zwischen den beiden Kontaktflächen zu gewährleisten und somit den, zur Erosion der Gewindemutter führenden Abrieb zu vermeiden.
Es wird auch der Wert p●Vst (p = Flächenpressung und Vst = Gleitgeschwindigkeit am mittleren Gewindedurchmesser) begrenzt und folglich der Kraftverlust infolge Wärmeentwicklung reduziert. Man erreicht folglich eine niedrigere Temperatur der Kontaktflächen. Diese Einschränkung ist sehr wichtig, damit beim Einsatz von Bronzemuttern der Schmierfilm nicht beschädigt wird, während beim Einsatz von Muttern aus selbstschmierendem Kunststoff ohne Zusatz von Öl oder Fett bei höheren Temperaturen die zulässigen Werte p●Vst möglichst gering sind.
Berechnung der Flächenpressung “p”
Die Flächenpressung “p” wird mit folgender Formel berechnet:
Auswahl der Gewindemuttern aus BronzeIn Bezug auf die Gewindemuttern aus Bronze ermöglicht die Analyse des Parameters p●Vst das Erstellen des Diagramms Nr. 1, in dem drei Zonen erkenntlich sind, wovon jede durch spezifische Betriebsbedingungen gekennzeichnet ist und die in Bezug auf die Gleiteigenschaften der Kontaktflächen gestatten, Bewertungen auf Grund vorhandener Versuchs-ergebnisse vorzunehmen. Unerlässlich ist in jedem Fall eine gute Schmierung, wenn möglich mit Öl. Bei zu geringer oder mangelnder Schmierung können die Bedingungen stark variieren.
Diagramm Nr. 1 - Gleitbedingungen für Bronze
Zone A: die Zone A ist im Bereich p●Vst = 21 [N/mm2 ● m/min] begrenzt. In diesem Bereich erfolgt die Funktion unter besten Bedingungen.
Der Dauerbetrieb ist möglich, weil die Wärmeentwicklung in diesem Bereich p●Vst ziemlich gering ist. Die Lebensdauer der Gewindemutter ist sehr zufrieden stellend.
Zone B: die Zone B ist im Bereich p●Vst = 80 [N/mm2 ● m/min] begrenzt.
In diesem Bereich erfolgt die Funktion unter bedeutend strengeren Bedingungen.
Die Gleitbedingungen verlangen eine konstante Schmierung um den Verschleiß des Bronzematerials zu begrenzen und noch eine gute Lebensdauer der Gewindemutter zu gewährleisten. Der Dauerbetrieb ist nur für begrenzte Zeitabschnitte möglich, weil die entwickelte Wärme, auch von der effektiv verwendeten Ölmenge abhängig, eine markante Erwärmung der Gewindemutter zur Folge hat; denn die Ölmenge trägt außer der Schmierung auch zur Wärmeabfuhr bei.
Die Lebensdauer der Gewindemutter ist jedoch beschränkt.
Der Dauerbetrieb ist möglich, weil die Wärmeentwicklung in diesem Bereich p●Vst ziemlich gering ist. Die Lebensdauer der Gewindemutter ist sehr zufrieden stellend.
Zone B: die Zone B ist im Bereich p●Vst = 80 [N/mm2 ● m/min] begrenzt.
In diesem Bereich erfolgt die Funktion unter bedeutend strengeren Bedingungen.
Die Gleitbedingungen verlangen eine konstante Schmierung um den Verschleiß des Bronzematerials zu begrenzen und noch eine gute Lebensdauer der Gewindemutter zu gewährleisten. Der Dauerbetrieb ist nur für begrenzte Zeitabschnitte möglich, weil die entwickelte Wärme, auch von der effektiv verwendeten Ölmenge abhängig, eine markante Erwärmung der Gewindemutter zur Folge hat; denn die Ölmenge trägt außer der Schmierung auch zur Wärmeabfuhr bei.
Die Lebensdauer der Gewindemutter ist jedoch beschränkt.
Zone C: die Zone C ist im Bereich p●Vst = 250 [N/mm2 ● m/min] begrenzt. In diesem Bereich erfolgt die Funktion unter sehr schweren Bedingungen.
Mit diesen Werten p●Vst ist der Dauerbetrieb mit Sicherheit ausgeschlossen. Auch bei guter Schmierung sind eine beachtliche Erwärmung und ein hoher Verschleiß der Gewindemutter infolge starker Reibung zwischen den Kontaktflächen unvermeidlich.
Allgemeine Betrachtungen für Gewindemuttern aus BronzeIn allen drei beschriebenen Betriebsbedingungen ist der Verschleiß der Bronzemutter weitgehend von der effektiven Schmierung während des Betriebes abhängig; es ist demzufolge nicht möglich in der Konstruktionsfase verbindliche Bezugswerte in Bezug auf die Lebensdauer der Gewindemutter festzulegen. Besondere Beachtung ist Anwendungsfällen zu widmen bei denen die Betriebstemperatur 140/150°C überschreiten kann, weil diese hohen Temperaturen das Schmiermittel zersetzen können und dadurch die Betriebsbedingungen und die Lebensdauer negativ beeinflussen. In diesen Fällen ist der Einsatz von Schmiermitteln für hohe Temperaturen empfehlenswert.
Sicherheits-Koeffizient in Bezug auf die Massenträgheit "f i"
In der Konstruktionsfase ist auch anzustreben, dass die Massenträgheit während der Beschleunigungs- und Bremsfase möglichst gering ist, damit der Wert p ●Vst in kontrollierbaren Grenzen liegt. Wenn die Berechnung infolge ungleicher Bewegungen oder stark veränderlicher Belastungen erschwerlich ist, sind die in Tabelle Nr. 1 aufgeführten Sicherheits-Koeffizienten zu berücksichtigen.
Tabelle Nr. 1: Sicherheitskoeffizienten in Bezug auf die Massenträgheit
Der Koeffizient "f i" dient zur Korrektur des, im Diagramm Nr. 1 gewählten Wertes " (p●Vst) max" wobei die maximal zulässige Gleitgeschwindigkeit für die Flächenpressung des spezifischen Anwendungsfalles zu berücksichtigen ist. Auch ist die Begrenzung der Arbeitszone (A, B oder C) in der gearbeitet werden soll, ist zu beachten.
Der zulässige Wert p●Vst des spezifischen Anwendungsfalles wird mit der Formel (6) berechnet.
(6) p●Vst am = (p ● Vst) max ● f i
Berechnungsbeispiel für Gewindemutter aus Bronze
Berechnung einer Gewindemutter aus Bronze in Bezug auf den Verschleiß, die mit guter Schmierung im Dauerbetrieb arbeiten soll und den maximalen Grenzwert p●Vst = 21 (Zone A) nicht überschreiten darf.
Konstante Axialbelastung ohne nennenswerte Schwankungen, Massenträgheit durch überwachte Beschleunigungs- und Bremsrampen begrenzt.
Überprüfung des Parameters p● Vst beim Einsatz einer Gewindemutter FTN 30 AR (Flanschmutter aus Bronze mit eingängigem Rechtsgewinde TR 30x6)
Man berechnet die Flächenpressung nach der Formel:
der nun errechnete Wert ist geringer als der zulässige Wert, folglich wählen wir den Typ HDL 30 AR.
Berechnung einer Gewindemutter aus Bronze in Bezug auf den Verschleiß, die mit guter Schmierung im Dauerbetrieb arbeiten soll und den maximalen Grenzwert p●Vst = 21 (Zone A) nicht überschreiten darf.
Konstante Axialbelastung ohne nennenswerte Schwankungen, Massenträgheit durch überwachte Beschleunigungs- und Bremsrampen begrenzt.
| Axialbelastung | F = 1200 N | (1 Kg f = 9,81N) |
| Konstante Verfahrgeschwindigkeit | Vtr = 2,8 m/min |
Überprüfung des Parameters p● Vst beim Einsatz einer Gewindemutter FTN 30 AR (Flanschmutter aus Bronze mit eingängigem Rechtsgewinde TR 30x6)
Man berechnet die Flächenpressung nach der Formel:
der nun errechnete Wert ist geringer als der zulässige Wert, folglich wählen wir den Typ HDL 30 AR.
Diesen Artikel haben wir am Dienstag, 06. Juni 2017 in den Shop aufgenommen.