KUGELGEWINDETECHNIK

Die Leistungsfähigkeit eines KGTs hängt entscheidend von der passenden Werkstoffwahl ab. Je nach Anwendung können Spindeln und Muttern aus unterschiedlichen Materialien gefertigt werden. Von hochfesten, gehärteten Stählen über verschleißarme Bronze bis hin zu korrosionsbeständigem Edelstahl (Niro) stehen vielfältige Optionen zur Verfügung.
Unsere Kugeln bestehen je nach Wahl aus Keramik oder 100Cr6 der Güteklasse G5.

Der Wirkungsgrad eines KGTs beschreibt das Verhältnis von angegebener zu zugeführter Leistung und ist ein Maß für die Reibungsverluste im System.

Er wird maßgeblich durch den Steigungswinkel und den Reibungswinkel beeinflusst. Mit zunehmender Steigung steigt der Wirkungsgrad, da der relative Anteil der Reibung sinkt. Der Reibungswinkel wiederum hängt vom Reibungskoeffizienten zwischen Kugeln, Spindel und Mutter ab.

Durch die Wälzreibung erreichen Kugelgewindetriebe sehr hohe Wirkungsgrade von typischerweise 0,9 bis 0,98. Aufgrund der geringen Reibung sind KGTs bereits bei kleinen Steigungswinkeln nicht selbsthemmend, sodass eine Umkehr der Bewegungsrichtung notwendig ist.

Durch vorgespannte Kugelsätze oder Doppelmutter-Konzepte kann die Vorspannung durch die Mutter deutlich beeinflusst werden. Die Bauart und Auslegung definieren die Vorspannkraft, das verbleibende Axialspiel, sowie das Reibverhalten.

Die Lebensdauer eines Kugelgewindetriebs wird in der Regel durch die Tragzahl der Kugelumlaufbahn und die auftretenden Lasten bestimmt. Sie beschreibt die Strecke, die der Gewindetrieb unter definierten Bedingungen zurücklegen kann, bevor Ermüdungserscheinungen an den Wälzkontakten auftreten.

Die Hauptfaktoren für die Lebensdauer sind: Axial- und Radialbelastung, dynamische Beanspruchung, Schmierung, Werkstoffqualität sowie Fertigungsgenauigkeit von Spindel und Mutter. Überhöhte Lasten oder unzureichende Schmierung führen zu erhöhtem Verschleiß und reduzieren die Lebensdauer deutlich.

Die Dauer kann rechnerisch über die äquivalente dynamische Tragzahl und die erzielbare Umlaufanzahl der Kugeln abgeschätzt werden. Kugelgewindetriebe zeichnen sich durch hohe Dauerfestigkeit aus und erreichen unter optimalen Bedingungen Laufwege von mehreren tausend Kilometern bei präziser Führung.