Linearkugellager auf Rundzahnstange

[Andreas1984]

Hallo zusammen.

Ich möchte auf einer Rundzahnstange Modul 1 (D=10mm oder 20mm) ein Linearkugellager laufen lassen.

Da die Zähne der Rundzahnstange nicht als Lauffläche geeignet sind, müssen die Kugellager der Buchse auf den Rest der Fläche der Stange aufliegen.
Ich habe ein Linearkugellager hier das nur 4 Laufflächen im inneren des Lagers hat. 2 dieser Laufflächen haben jedoch Kontakt zu der Verzahnung.

Habe das mal versucht im Bild darzustellen. Das rote ist das Linearkugellager und die blauen Punkte die Kugeln des Lagers.

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So sieht es bei einer Rundzahnstange Modul 1 D=10mm und einer Rundzanhnstange Modul 2 D=20mm aus.

Anders sieht es bei einer Rundzahnstange Modul 1 D=15mm aus. Hier haben die Kugellager keinen Kontakt zu der Verzahnung, auf Grund des kleineren Moduls mit einem größeren Umfang.
Aber für eine 15mm Rundzahnstange gibt es meines Wissens kein Linearkugellager.

Hat jemand so etwas schon realisiert?

[malthy]

Hi,

es kommt auf Belastungen und Dynamik an, aber wäre ein Gleitlager evnt eine Alternative? igus (http://www.igus.de/) ist der klassische Anbieter wenn es darum geht, klassische Lager (Kugellager) durch Gleitlager zu ersetzen. Zaubern können die aber natürlich nicht, es kommt eben auf die Randbedingungen an.

Gruß
Malte

[Andreas1984]

Es geht um eine kleine Hebebühne. Angetrieben von einem Schrittmotor mit einem Ritzel soll die Plattform hoch- und runterfahren können.

Fläche der Plattform: ca. 10cm x 7cm
Gewicht der Plattform mit Motor usw. : um die 800g

Die ganze Konstruktion wird allein durch die 2 Lager gehalten. Ob ein Gleitlager da das richtige weis ich leider auch nicht.

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[Geistesblitz]

Bei Gleitlagern hättest du das Problem, dass diese nicht ganz eng an der Welle anliegen, also noch ein kleines bisschen Platz ist. Dadurch würde die Hebebühne leicht verkippen können und das Geitlager könnte sich dabei verkanten. Je nach Belastung könnte es bei dem Aufbau auch sein, dass die nicht angetriebene Seite ein wenig absackt, kommt ber wie gesagt auf die Belastung an. Was spricht eigentlich gegen eine Konstruktion mit Gewindestange? Da würde es gegen das Verkippen helfen, zwei Muttern in einem gewissen Abstand zu montieren. Der Motor wäre dann allerdings in der Basis und nicht im Schlitten. Hab auch schon kleine Hebeplattformen gesehen, die mit drei Gewindestangen angetrieben wurden, welche alle über einen einzelnen Zahnriemen mit dem Motor gekoppelt waren. Dadurch geht die Plattform dann wirklich genau gerade hoch (vorrausgesetzt, man hat sie bei der Montage richtig ausgerichtet) und wird an allen Enden gestützt.

[malthy]

Naja, dass ein Gleitlager mehr Spiel als eine Kugelumlaufbuchse hat, ist zweifellos richtig. Aber es ist schon so, dass es direkte Austauschtypen für Kugelumlaufbuchsen als Gleitlagerbuchsen gibt (Beispiel (http://www.igus.de/wpck/2407/DryLin_R_Lineargleitlager)). Es ist nicht so, dass das grundsätzlich keinen Sinn macht. An der Zeichnung oben stehen jetzt keine Dimensionen, aber man könnte natürlich längere Buchsen verwenden, wenn man der Ansicht ist, dass das verkippen in einer kritischen Größenordnung liegt. Schon aus Kostengründen würde ich billige (chinische) Kugelumlaufbuchsen Gleitlagerbuchsen in der Regel vorziehen, das hier wäre ja aber ein Anwendungsfall, wo der Vorteil des Gleitlagers, dass es nicht nur "punktuell" anliegt, ein Argument für das Gleitlager ist.

Aber wie Geistesblitz schon sagt, man kann natürlich auch grundsätzlich über andere Konstruktionsweisen nachdenken. Eine Gewindespindel mit Spindelmutter hätte auch den Vorteil dass der Aufbau selbsthemmend wäre.

Gruß
Malte

[Andreas1984]

"Aber wie Geistesblitz schon sagt, man kann natürlich auch grundsätzlich über andere Konstruktionsweisen nachdenken. Eine Gewindespindel mit Spindelmutter hätte auch den Vorteil dass der Aufbau selbsthemmend wäre."

Und das Gewicht des Antriebsmotors von 300g würde entfallen.

Ideal wäre so eine Starre Ausführung, möchte es möglichst einfach halten
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Jedoch habe ich so einen Schrittmotor mit Leitspindel in Deutschland noch nicht zum Verkauf gesehen =(

[Joe23]

Hallo,

Schrittmotoren mit montierten Trapezspindeln gibt es z.B. bei Nanotec.

de.nanotec.com/

http://de.nanotec.com/produkte/677-l41-linearaktuator-mit-trapezspindel-feingewinde/

Gruß

[Geistesblitz]

Muss ja auch nicht gleich im Motor verbaut sein, man kann doch eine eigene Spindel nehmen und den Motor über Kupplung oder Zahnriemen damit verbinden. Das wird sogar meistens so gemacht. Wichtig ist allerdings, dass die Spindel ordentlich gelagert wird, vor allem, wenn sie eine tragende Funktion erfüllen soll, da sie hier ja eine sonst starre Führung ersetzen soll. Demnach müsste sie auch Querkräfte und Biegemomente aufnehmen können, ohne zu wackeln oder sich gar zu verformen. Ist aber auch wieder die Frage, ob viel Gewicht gehoben werden soll oder nicht.

Ansonsten gibts aber natürlich auch Motoren mit eingebauten Gewindespindeln, teilweise sogar mit angetriebener Mutter und feststehender Spindel. Nanotec hätte da ein paar Sachen im Angebot:
http://de.nanotec.com/produkte/157-linearaktuatoren/

[malthy]

Hey,


Schrittmotoren mit montierten Trapezspindeln gibt es z.B. bei Nanotec.

Problem bei Nanotec ist dass die m. W. nicht an nichtgewerbliche Abnehmer verkaufen. Ggf kann man da aber mal freundlich anfragen, ob sie einen entsprechenden Distributor für ihre Produkte nennen können.

Was brauchst Du eigentlich für einen Hub?

Gruß
Malte

[Andreas1984]

Einen Hub um ca.8cm
Gewicht wie gesagt sind ca. 500g


Ich schau mir die von Nanotec mal an.

Die Motoren sind in einem anderen Preissegment.
Aber Wellenkupplungen und Kleinkram kosten auch um die 5-10 Euro pro Teil =(.

[malthy]

Hi,

Bei Pollin gibt's zZt diesen Motor hier (http://www.pollin.de/shop/dt/MjM1OTg2OTk-/Motoren/DC_Getriebemotoren/DC_Getriebemotor_mit_Spindel_200680_12_V_rechts.ht ml). Das ist aber erstens kein Schrittmotor, zweitens ist er vermutlich hoffnungslos überdimensioniert und drittens schaffst du damit vermutlich nur einen Hub um 50 mm. Dafür sehr billig ...

Sorry dass ich hier - scheinbar - soviel Werbung für igus mache, aber die haben seit der letzten HMI auch Stepper als Spindelantriebe (http://www.igus.de/wpck/10515/DryLin_E_Spindelmotoren) im Programm. Das ist aber schon nicht mehr klassischer Bastlerbedarf und insofern dann eben auch nicht mehr ganz so billig.

Gruß
Malte

[Andreas1984]

Erstmal danke für die vielen Vorschläge =)

@malthy

Die Stromaufnahme von max. 22 A bei dem Pollin Motor schreckt mich ein wenig ab.

Ich starte mal einen Versuchsaufbau mit diesen günstigeren Motoren
http://www.ebay.de/itm/281303362431?_trksid=p2060778.m1438.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT
oder
http://www.ebay.de/itm/221458367576?_trksid=p2060778.m1438.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT

Es wird wohl der zweite Motor werden wenn ich weis aus welchem Material die Spindelmutter ist. Er benötigt auch weniger Strom und kann ihn somit an meinen SilentStepStick fast lautlos betreiben.