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Thema: Berechnung Kugelgewindetreib (2578 mal gelesen)
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Lothar 2 Mitglied
Beiträge: 1 Registriert: 22.09.2011 Kugelgewindetrieb
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erstellt am: 16. Nov. 2011 10:23 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo Kollegen, bei der Auslegung eines Kugelgewindetriebes ist eine Frage aufgetaucht, die mir selbst unser KGT-Lieferant nicht beantworten kann. Folgende Situation: Eine axial fixierte Kugelgewindemutter 16x5 wird mit einem Drehmoment von 10 Nm beaufschlagt. Der Wirkungsgrad ist ca. 90%. Welches Drehmoment muss ich an der axial beweglichen Spindel aufnehmen? Wer kann helfen? Gruß Lothar 2 Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
N.Lesch Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Dipl. Ing.
Beiträge: 5122 Registriert: 05.12.2005 WF 4
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erstellt am: 16. Nov. 2011 17:53 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Lothar 2
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Torsten Niemeier Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Maschinenbau Ingenieur
Beiträge: 3617 Registriert: 21.06.2001 "ZUSE I.36", 8 BIT, 32 Lämpchen, Service-Ölkännchen "ESSO-Super", Software: AO auf Kuhlmann-Parallelogramm-Plattform ** CSWP 04/2011 ** ** CSWE 08/2011 **
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erstellt am: 16. Nov. 2011 19:27 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Lothar 2
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reflow Mitglied Dipl. Ing. Maschinenbau
Beiträge: 441 Registriert: 27.10.2005 SWX 2013 SP 4.0 mit SolidWorks Flow Simulation, TopsWorks, SPI SheetmetalWorks,<P>W7 64 Bit
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erstellt am: 16. Nov. 2011 21:23 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Lothar 2
Zitat: Original erstellt von Lothar 2: Hallo Kollegen, bei der Auslegung eines Kugelgewindetriebes ist eine Frage aufgetaucht, die mir selbst unser KGT-Lieferant nicht beantworten kann. Folgende Situation: Eine axial fixierte Kugelgewindemutter 16x5 wird mit einem Drehmoment von 10 Nm beaufschlagt. Der Wirkungsgrad ist ca. 90%. Welches Drehmoment muss ich an der axial beweglichen Spindel aufnehmen? Wer kann helfen? Gruß Lothar 2
Na, 10 Nm, oder wo soll das Moment hin, wenn es nicht die Spindel aufnimmt? Gruß Ron Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
N.Lesch Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Dipl. Ing.
Beiträge: 5122 Registriert: 05.12.2005 WF 4
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erstellt am: 16. Nov. 2011 22:15 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Lothar 2
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Luechinger Mitglied Ingenieur + CAD-Admin
Beiträge: 71 Registriert: 30.07.2008 Win XP 64bit SP2 HP XW4300+XW4400 2.6-3.4GHz 4 GB Ram WF4 M130 (64bit) IL3.4 M070 Stools09
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erstellt am: 17. Nov. 2011 12:54 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Lothar 2
Hallo N.Lesch und auch alle Anderen Ich bin mir da nicht so sicher ob Du recht hast... Überlege Dir mal folgendes Gedankenmodell: Eine Spindel schwebt vertikal ausgerichtet in der Luft. Auf der Spindel ist die besagte Mutter. Nun bringen wir über ein Kräftepaar (horizontal) ein Moment auf die Mutter. Weiter bringen wir eine Kraft koaxial zu Spindel (also vertikal) auf und natürlich auch noch eine gegengerichtete gleichgrosse Reaktionskraft auf die Mutter. Wir wollen ja, dass unser System Spindel/Mutter ortsfest im Raum stehen bleibt. Dazu müssen aber alle Kräfte in allen Richtungen (x,y,z) und auch alle Momente in der Summe 0 ergeben. Nun fehlt uns also noch ein Gegenmoment zum in die Mutter eingeleiteten Moment. Da wir dies nicht auch auf die Mutter aufbringen wollen, bleibt nur die Spindel um das Gegenmoment auf das System zu bringen Also muss das Moment auf der Spindel auch gleich dem Moment auf der Mutter sein. Die Kräftezerlegung beim Kontakt Spindel zu Mutter ist relevant für die grösse der erzeugten axialen Kraft, kann aber keine weiteren externen Kräfte auf das System Spindel/Mutter erzeugen. Ich lasse mich aber gerne eines Besseren belehren, falls ich etwas nicht bedacht haben. Lieber Gruss David
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Hohenöcker Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Ingenieur
Beiträge: 2381 Registriert: 07.12.2005 Inventor 2023 Ich mag beide Arten von Musik: Country und Western! S-Fanclub
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erstellt am: 17. Nov. 2011 13:15 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Lothar 2
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Torsten Niemeier Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Maschinenbau Ingenieur
Beiträge: 3617 Registriert: 21.06.2001 "ZUSE I.36", 8 BIT, 32 Lämpchen, Service-Ölkännchen "ESSO-Super", Software: AO auf Kuhlmann-Parallelogramm-Plattform ** CSWP 04/2011 ** ** CSWE 08/2011 **
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erstellt am: 17. Nov. 2011 22:17 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Lothar 2
Ich rudere mal beschämt zurück : Nächster Versuch: Wenn die ganze Sache stillsteht (z.B. nur Last wird hochgehalten) => 10Nm Bei gleichmäßiger Bewegung => 9Nm Bei Beschleunigungen => zwischen 1Nm und 9Nm in Abhängigkeit von Beschleunigung und Trägheit. Gruß, Torsten Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
N.Lesch Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Dipl. Ing.
Beiträge: 5122 Registriert: 05.12.2005 WF 4
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erstellt am: 18. Nov. 2011 07:45 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Lothar 2
Wenn die Sache stillsteht ( oder sich gleichmäßig bewegt ) muß sie sich im Gleichgewicht befinden, sonst baut sich da kein Moment von 10 Nm auf. Dann muß also an der Spindel eine entsprechende axiale Kraft wirken. ------------------ Klaus Solid Edge V 20 SP15
[Diese Nachricht wurde von N.Lesch am 20. Nov. 2011 editiert.] Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Andy-UP Moderator Projektingenieur
Beiträge: 2566 Registriert: 27.10.2003 AIP2022 Win 10 pro
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erstellt am: 18. Nov. 2011 08:29 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Lothar 2
Zitat: Original erstellt von N.Lesch: Da der Tangens von o.g. 5,7° 0,1 ist, ist dann das Moment auf der Spindel eben 10 x 0,1 = 1 Nm. ...
Bahnhof? Klaus, ich dachte , Du hättest weiter oben schon genügend Hinweise gegeben. Dein dritter post läst mich aber ein bisschen ratlos. Ich versuch's auch mal. Normalerweise geht die Berechnung ja den umgekehrten Weg. Mag sein, dass das für ein wenig Verwirrung sorgt. 10 Nm wirken gemäss Aufgabenstellung auf eine Kugelgewindespindel 16x5. Auf dem Durchmesser von 16 mm wirken also 10 Nm / 0,008 m = 1250 N. Diese Tangenzialkraft erzeugt sich je nach Gewindesteigung und Wirkungsgrad (Reibung) eine axiale Kraft gemäss F ax = F tangenzial / tan 5,7° = 12500 N bei einem Wirkungsgrad von 100%. Bei 90% Wirkungsgrad entsprechend weniger. Andreas Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
N.Lesch Ehrenmitglied V.I.P. h.c. Dipl. Ing.
Beiträge: 5122 Registriert: 05.12.2005 WF 4
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erstellt am: 18. Nov. 2011 08:58 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Lothar 2
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Andy-UP Moderator Projektingenieur
Beiträge: 2566 Registriert: 27.10.2003 AIP2022 Win 10 pro
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erstellt am: 18. Nov. 2011 09:02 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Lothar 2
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Luechinger Mitglied Ingenieur + CAD-Admin
Beiträge: 71 Registriert: 30.07.2008 Win XP 64bit SP2 HP XW4300+XW4400 2.6-3.4GHz 4 GB Ram WF4 M130 (64bit) IL3.4 M070 Stools09
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erstellt am: 18. Nov. 2011 18:39 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für Lothar 2
Hallo Zusammen Also bei Stillstand oder gleichförmiger Bewegung müssen wir ein Gleichgewicht haben, soweit sind wir uns schon einig. Weiter würde ich mal die Annahme von Reibungsfreiheit (100% Wirkungsgrad) als zulässig erachten. Das macht das Modell deutlich einfacher. Die Steigung von 5.7° resp. 0.1 bin ich auch einverstanden mit. Mit Hilfe dieser Steigung lässt sich dann auch sagen, dass die axiale Kraft 10x grösser ist als die vom Moment verursachte tangentiale Kraft am Wirkumfang der Spindel (ist ja reibungsfrei ). Nur behaupte ich, dass die Steigung keinen Einfluss auf das an der Spindel wirkende Drehmoment hat. Wenn die Spindel ein von der Mutter abweichendes Moment hätte (1Nm werden genannt), würde ich vorschlagen bei unverändertem System an der Spindel anzutreiben, da dies ja nur 10% des Moments benötigen soll. Somit hätten wir gleiche Axialkraft bei Faktor 10 geringerem Moment. --> Ein "perpetuum mobile"... Lieber Gruss David Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |