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Dynamische Tragfähigkeit Rechenbeispiel

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Fragen & Antworten

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Impressum

Gegeben ist nachfolgender Bearbeitungszyklus einer Maschine:

 
qi
ni
Fi
 
1
20%
250 rpm
2500 N
>>>
2
50%
1200 rpm
1600 N
>>>
3
15%
2000 rpm
800 N
>>>
4
15%
2000 rpm
800 N
<<<

Aus Steifigkeitsgründen wird ein Kugelgewindetrieb mit Doppelmutter gewählt. Die Richtung der externen Belastung muß berücksichtigt werden. Eine Vorspannung von 1000 N wird nach folgender "Faustformel" gewählt:

Faustformel für Vorspannung

Beide Muttern müssen getrennt betrachtet werden:

Berechnungsbeispiel "Mutter A"

Auf "Mutter B" wirken die externen Belastungen entgegengesetzt:

Berechnungsbeispiel

Basierend auf der Formel für die Berücksichtigung der Vorspannung bei Doppelmuttern ergibt sich ein negatives Ergebnis womit "Spannmuter B" entlastet wäre. Eine genauere Dimensionierung bzw. Überprüfung nach der oben genannten Formel widerlegt dies.

 

Berechnungsbeispiel "Mutter B"

Da die modifizierten axialen Belastungen in Mutter "A" höher sind und ein symmetrisches Mutternpaar zugrundeliegt, erfolgt die Lebensdauerberechnung anhand von "Mutter A".
Nach der Formel für die Berücksichtigung der Vorspannung bei Einzelmuttern errechnet sich die dynamisch äquivalente axiale Tragzahl der "Mutter A" mit:

Fm* = 1583 N

Die äquivalente Drehzahl beträgt:

nm = 1250 1/min

Bei einer gewünschten Lebensdauer von 20000 Stunden (Lh) und einer Einschaltdauer von 50% ergibt sich eine Lebensdauer von:

Berechnungsbeispiel

Die Formel für die dynamische axiale Tragzahl einer Doppelmutter führt zu einer erforderlichen dynamischen axialen Tragzahl von:

Berechnungsbeispiel

Ein Kugelgewindetrieb mit einer dyn. Tragzahl von 14600 N und nachfolgender tatsächlicher Lebensdauer wird gewählt :

Berechnungsbeispiel