Rotationsspline
Was ist Rotary Spline?
Der Rotary Spline ist ein linearer Bewegungsmechanismus, der die Umlaufbewegung von Kugelelementen nutzt. Es kann in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, einschließlich Robotik und Transportgeräten.
Vorteile von Rotary Spline
Erhöhte Tragfähigkeit
Der Rotations-Linear-Mechanismus von Rotary Spline kann typischerweise die zehnfache Belastung herkömmlicher Kugelbuchsen bewältigen, die jeweils nur einen einzigen Kontaktpunkt aufrechterhalten.
Größeres Reiseleben
Durch die Nutzung der großen Kugelkontaktfläche bogenförmiger Rillen wird die Hublebensdauer um das bis zu 700-fache verlängert (im Vergleich zu herkömmlichen Kugelbuchsen).
Weniger Teileanzahl
Durch die Bereitstellung sowohl linearer als auch rotatorischer Bewegungen übernimmt Rotary Spline die Arbeit zweier Komponenten. Dies ermöglicht nicht nur kleinere Geräte, sondern minimiert auch die Anzahl der benötigten Teile, was Ihnen Geld spart und den Wartungsaufwand reduziert.
Erhöhte Möglichkeiten zur Miniaturisierung
Rotary Spline zeichnet sich durch eine einachsige Konfiguration aus, die im Vergleich zum Zweiachsensystem der meisten Kugelbuchsen insgesamt kleinere und leichtere Systeme ermöglicht.
Hohe Genauigkeit
Rotary Spline bietet außergewöhnliche Genauigkeit in allen Anwendungen, in denen Präzision eine Notwendigkeit ist.
Höhere Steifigkeit
Dank ihrer vierreihigen Kugelkreisstruktur geht die kompakte Bauweise der Rotationsverzahnungen nicht zu Lasten der Steifigkeit.
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Ruf
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Kundendienst
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Rotary Spline-Anwendungen in der Fertigung
Rotierende Keilwellen werden häufig in Automobilen, in der Luftfahrt und in Erdbewegungsmaschinen eingesetzt, da sie hohe Drehzahlen bewältigen können, um ein Drehmoment zu liefern. Im Gegensatz zu alternativen Wellen wie Keilwellen können Keilwellen aufgrund der gleichmäßigen Lastverteilung auf alle Zähne oder Nuten ein höheres Drehmoment liefern.
Viele hergestellte Produkte umfassen Rotationsverzahnungen, beispielsweise Fahrräder, motorisierte Fahrzeuge und mehr.
In vielen Branchen werden Drehverzahnungen oder Produkte mit Verzahnungen eingesetzt, beispielsweise in den Bereichen Handel, Verteidigung, allgemeine Industrie und Ausrüstung, Energie, Gesundheitswesen, Musikinstrumente, Freizeit, Elektrowerkzeuge, Transport und wissenschaftliche Forschung.
Methoden zur Bearbeitung von Rotationsverzahnungen
Mahlen
Es können Verzahnungen sowie Parallel- oder Evolventenverzahnungen gefräst werden. Zur Bearbeitung der Zahnzwischenräume wird ein Doppelwinkelfräser verwendet, der den Zwischenraum einer Verzahnung oder einer Rotationsverzahnung erzeugen soll. Bei Evolventenverzahnungen wird zur Bearbeitung dieser Zwischenräume ein Fräser verwendet, der die umgekehrte Form der Evolvente für die jeweilige diametrale Teilung, den entsprechenden Eingriffswinkel und die entsprechende Zähnezahl aufweist. Die Verwendung eines Index, eines Teilapparats oder eines CNC-Drehtisches liefert den Index zwischen den Zähnen.
Hobeln
Mit dem Wälzfräsverfahren können alle Arten von Außenverzahnungen hergestellt werden. Als Schneidwerkzeug dient ein zylindrischer Wälzfräser mit der passenden Zahnstangenform der herzustellenden Drehverzahnung. Die Anzahl der Gänge des Wälzfräsers und die Anzahl der Zähne in der Keilverzahnung bestimmen das Übersetzungsverhältnis, auf das die Wälzfräsmaschine ausgelegt oder programmiert ist. Der Wälzfräser „rollt“ dann mit der Keilverzahnung, wie ein Zahnrad mit einer Zahnstange rollen würde, während der Wälzfräser das Werkstück entlang der Werkstückdrehachse bewegt. Die Schneidzähne des Wälzfräsers entfernen Material aus den Zwischenräumen der Keilzähne.
Gestaltung
Mit dieser Methode können sowohl Innen- als auch Außenverzahnungen hergestellt werden. Ein Formfräser – eine Scheibe mit einer bestimmten Anzahl von Zähnen, einer bestimmten Durchmesserteilung und einem bestimmten Eingriffswinkel – hat eine Schneidkante auf einer Seite. Das Verhältnis der Anzahl der Zähne im Fräser und der Anzahl der Zähne im Werkstück bestimmt das Differentialgetriebe oder das programmierte Verhältnis für die Formmaschine. Dadurch wird das spezifische Rotationsverhältnis zwischen Fräser und Werkstück bestimmt. Der Fräser wird dann entlang einer parallelen Achse zum Werkstück hin- und herbewegt, während sich sowohl der Fräser als auch das Werkstück drehen. Der Fräser und das Werkstück rollen zusammen (wie ein Zahnrad und ein Ritzel), während der Fräser beim Abwärtsstreichen Material vom Werkstück entfernt. Die resultierenden Zähne am Werkstück haben Evolventenseiten erzeugt.
Die Vorteile von Splines
Passfederverzahnung -Dieser Typ hat gleichmäßig verteilte Zähne mit geraden Seiten. Die Zähne der Welle haben an jedem Punkt, gemessen radial von der Drehachse, die gleiche Zahndicke. Umgekehrt hat der interne parallele Spline entsprechende geradlinige Räume. Diese Art von Keilverzahnung ähnelt einem Keilnutantrieb, mit der Ausnahme, dass die Keile fest mit der Welle verbunden sind und über den Umfang gleichmäßig verteilt sind. Das Führungsmerkmal kann der Außendurchmesser der Welle und der Hauptdurchmesser der Innenkeilverzahnung oder der Innendurchmesser der Innenkeilverzahnung und der Nebendurchmesser der Welle sein. Die Passformarten sind 1) dauerhaft; 2) zum Gleiten, wenn es nicht unter Last steht; 3) zum Gleiten unter Last. Passungsarten und Toleranzen sind im SAE-Handbuch beschrieben.
Evolventenspline -Auch dieser Typ hat gleichmäßig verteilte Zähne, aber keine geraden Seiten. Die Zähne haben eine Evolventenform, genau wie ein Zahnradzahn. Die Zähne haben nicht die gleichen Proportionen wie ein Zahnradzahn; sie sind kürzer in der Höhe. Diese verkürzte Höhe sorgt in Kombination mit den Evolventenformseiten für eine größere Festigkeit. Es gibt keine scharfen Innenecken an der Basis der Zähne, wie man sie bei Keilwellenantrieben findet. Stattdessen gibt es einen sanften Übergang durch einen Verrundungsradius. Dies verringert die Möglichkeit von Ermüdungsrissen in diesen Bereichen. Evolventenverzahnungen gibt es in verschiedenen Varianten: flache Wurzelseitenpassung, verrundete Wurzelseitenpassung und Hauptdurchmesserpassung.
Balliger Spline -Diese Splines sind typischerweise Evolventen. Sie können Flachwurzel-, Filetwurzel- oder Großdurchmesser-Passform haben. Der Zweck dieser Art von Keilverzahnung besteht darin, einen Winkelfehler zwischen der Welle und dem Gegenstück auszugleichen. Dies geschieht durch die „Überkronung“ des männlichen Zahns. Der Zahn hat (normalerweise) eine symmetrische Krone um die Mittellinie der Spline-Stirnbreite. An dieser Mittellinie ist die Zahndicke maximal. Zu den Enden hin nimmt die Zahndicke allmählich ab, wobei die dünnsten Abschnitte an jeder Endfläche auftreten. Die Zahndicke wird am Teilkreisdurchmesser gemessen. Normalerweise ist auch der Außendurchmesser des Keils ballig, wobei der größte Durchmesser an der gleichen Stelle wie die dickste Zahndicke liegt und proportional zur geplanten Fehlausrichtung zu jeder Endfläche hin abnimmt. Der weibliche Spline ist normalerweise nicht ballig.
Verzahnung -Diese Art von Spline hat eine Zahnform, die nicht-evolventenförmig ist. Die Zähne des männlichen Teils haben die Form eines eingeschlossenen Winkels, wobei die weibliche Verzahnung Zwischenräume mit dem gleichen eingeschlossenen Winkel aufweist. Verzahnungen werden im Allgemeinen bei Antrieben mit kleinerem Durchmesser verwendet, bei denen eine Evolventenform keine zusätzliche Festigkeit bieten würde. Da es sich bei den Zähnen um eine einfache Form mit eingeschlossenem Winkel handelt, können mehr Zähne auf einem kleinen Umfang verwendet werden, wodurch eine größere Kontaktfläche entsteht. Verzahnungen werden in Instrumentenantrieben, Ventilschäften und dergleichen verwendet. Standards finden sich in SAE, JIS und DIN.
Rotationsspline -Diese können entweder eine parallele oder eine Evolventenzahnform haben. Der Rotationsspline hat einen bestimmten Steigungs- und Schrägungswinkel. Diese Splines werden für verschiedene Anwendungen verwendet.
Inspektion von Rotationsverzahnungen
Messbolzenmessungen
Ein, zwei oder drei Messstifte mit einem bestimmten Durchmesser, die in den Zwischenräumen des Drehkeils platziert werden, können verwendet werden, um eine Messung über oder zwischen den Stiften zu erhalten. Ein Messstift einer bestimmten Größe berührt die Evolventenseiten der Keilzähne. Das berechnete Maß für das Über- oder Untermaß des Stifts, abhängig davon, ob es sich um eine Außen- oder Innenverzahnung handelt, bestimmt die tatsächliche Zahndicke oder Lückenbreite. Bei dieser tatsächlichen Messung der Zahn- oder Lückenbreite werden keine anderen Elemente eines Splines berücksichtigt. Aus diesem Grund beginnt das tatsächliche Toleranzband für Dicke oder Abstandsbreite beim minimalen Materialzustand, um die Passung zwischen den Details sicherzustellen.
Zusammengesetzt
Zusammengesetzte Go- und No-Go-Lehrensätze prüfen den Spline auf die effektive Zahn- oder Lückenbreite. Die tatsächliche Passform ist „enger“ als die tatsächliche Passform, gemessen mit der Stiftmethode. Die effektive Passung verträgt keine Abstands-, Evolventen- oder Steigungsfehler. Sowohl Go- als auch No-Go-Messgeräte werden mit einer vollständigen Verzahnung hergestellt. Die Lehren sind in allen Elementen „perfekt“: Abstand, Steigung und Evolvente. Nach diesen Standards bearbeitete Keilwellen werden auf die effektive Zahn- und Lückenbreite bearbeitet. Dieses Toleranzband wird vom maximalen Materialzustand übernommen und überlappt geringfügig das tatsächliche Zahndickenmaß. Es ist möglich, einen Spline zu erzeugen, der zwar mit der Grundlehre übereinstimmt, aber immer noch außerhalb der Toleranz der tatsächlichen Zahn- oder Lückenbreite liegt, gemessen über oder zwischen den Stiften. Dies ist ein akzeptabler Zustand, da die Passlehre eine Passung mit dem Gegenstück gewährleistet.
Sektor no-go
Die Verwendung dieses Messgeräts ermöglicht den gesamten Bereich der Zahndickentoleranz, von der minimalen oder maximalen effektiven bis zur minimalen oder maximalen tatsächlichen Zahn- oder Lückenbreite. In diesem Fall würde eine vollständig zusammengesetzte Go-Lehre und eine Sektor-No-Go-Lehre verwendet werden. Die Sektor-No-Go-Lehre hat zwei Gruppen von zwei oder mehr diametral gegenüberliegenden Zähnen. Diese Zähne (oder Lücken auf einem Lehrring) werden mit der maximalen tatsächlichen Lückenbreite (Zapfen) oder minimalen tatsächlichen Zahndicke (Ring)-Teilzugabe hergestellt.
So geben Sie einen Rotations-Spline an
Bedeutung der Vorspannung
Wenn eine Kraft eine Drehung der Welle oder der Keilwellenmutter (nicht des Radialstützlagers) verursacht, drehen sich beide zusammen, da die Kugellager der Mutter durch die Rillen gesichert sind. Wenn die Kugellager nicht vorgespannt sind, kann es sein, dass sie vorgespannt sind Spielraum zwischen der Keilwellenmutter und der Welle. Wenn Sie also eine Last durch Drehen der Welle bewegen möchten, folgt die Mutter aufgrund des geringen Spiels nicht sofort oder sie bewegt sich ein wenig. Das ist Winkelspiel und beeinträchtigt die genaue Positionierung. Natürlich gibt es einen Kompromiss. Je höher die Vorspannung, desto fester sitzen die Kugeln in den Rillen und desto mehr Reibung entsteht. Daher ist es wichtig, die geeignete Vorspannung für die Anwendung auszuwählen, um eine reibungslose Bewegung aufrechtzuerhalten und die Lebensdauer, Steifigkeit und Genauigkeit des Produkts zu maximieren.
Drehmoment maximieren
Das Nenndrehmoment einer Rotationsverzahnung wird durch die Anzahl der Rillen auf der Welle und die Anzahl der Kugelkontaktpunkte in den Rillen bestimmt. Wellen mit vier Rillen haben höhere Drehmomentwerte als solche mit drei Rillen. Ebenso weisen Rillen in Form gotischer Bögen, die vier Punkte für den Ballkontakt bieten, höhere Drehmomentwerte auf als kreisförmige Rillen, die für zwei Punkte für den Ballkontakt sorgen. Das gotische Bogendesign eliminiert jeden Spielraum, der zu einer Durchbiegung führen könnte. Dadurch wird der Ball-Spline präziser. Der Vierpunktkontakt erhöht außerdem die Belastbarkeit und Steifigkeit. Auch wenn unterschiedliche Kugelkeilverzahnungen genau die gleiche Größe haben können, können sie basierend auf der Gesamtzahl der Kontaktpunkte zwischen der Welle und der Keilwellenmutter unterschiedliche Drehmomentwerte aufweisen. Eine Kugelkeilverzahnung mit vier Rillen und Vierpunkt-Kugelkontakt sorgt für insgesamt 16 Kontaktpunkte zwischen der Welle und der Keilwellenmutter. Eine Kugelverzahnung mit drei Rillen und Zweipunkt-Kugelkontakt sorgt für nur sechs Kontaktpunkte zwischen Welle und Mutter.
Welleneigenschaften
Keilwellen können gezogen, geschliffen oder präzisionsgeschliffen sein. Auch das Grundmaterial kann variieren. Wellen werden nach Merkmalen wie Materialqualität, Wellendurchmessertoleranz, Rechtwinkligkeit zur Endfläche und Konzentrizität des Teilmontageabschnitts im Verhältnis zum Stützabschnitt eingestuft. Durch die Erhöhung der Symmetrie der Keilwelle wird deren maximale Drehzahl erhöht Stabilität. Die Bearbeitung präziser, gerader linearer Nuten auf einer Keilwelle macht sie zwar hochgenau, aber auch teurer. Gezogene Keilwellen sind kostengünstiger, aber auch weniger genau.
Material des Rotary Spline
Legierte stähle
Legierte Stähle sind Eisenlegierungen auf Basis von Eisen, Kohlenstoff und Legierungselementen wie Chrom, Molybdän, Vanadium und Nickel. Zu den legierten Stählen gehören härtbare hochlegierte Stähle, hochfeste niedriglegierte Stähle, Maraging-Stähle und andere Spezialstahllegierungen.
Aluminiumlegierungen
Aluminiumlegierungen bieten eine hohe Zähigkeit bei mäßiger Festigkeit, gute Korrosionsbeständigkeit und weniger als die Hälfte der Dichte von Stahl.
Kohlenstoffstahl
Kohlenstoffstahl ist ein handelsübliches Eisen, das Kohlenstoff in einer Menge von bis zu etwa 1,7 Prozent als wesentlichen Legierungsbestandteil enthält. Es ist unter geeigneten Bedingungen formbar und unterscheidet sich von Gusseisen durch seine Formbarkeit und den geringeren Kohlenstoffgehalt.
Rostfreier Stahl
Edelstähle sind äußerst korrosionsbeständige Eisenlegierungen, die Chrom- und/oder Nickelzusätze enthalten.
Unsere Fabrik
Wenzhou Xionglian Hardware Machinery Co., Ltd. ist Mitglied der China Machinery General Parts Industry Association. Das 1988 gegründete Unternehmen ist ein moderner Hersteller, der Produktion, Forschung und Entwicklung, Fertigung und Vertrieb integriert. Der Schwerpunkt des Unternehmens liegt auf der Herstellung von Verbindungselementen, Stanzteilen und Sonderbefestigungen. Unsere Produkte werden häufig in den Bereichen Maschinenbau, Automobil, Militär, Luft- und Raumfahrt, Metallurgie, Bergbau, Industrieautomation und anderen eingesetzt.
Unser Zertifikat
Gestellte Frage
F: Was ist der Zweck eines Splines?
F: Was ist der Unterschied zwischen Zahnrad und Spline?
F: Was ist der Unterschied zwischen einer Kugelumlaufspindel und einem Ball Spline?
F: Was ist der Zweck einer Keilwelle?
F: Was sind die Vorteile von Splines?
F: Was verstärkt man mit einem Spline?
F: Wie groß ist der Eingriffswinkel eines Splines?
F: Was ist ein Spline und wie funktioniert er?
F: Was ist der Nachteil einer Kugelumlaufspindel?
F: Welche Kugelumlaufspindel oder Leitspindel ist besser?
F: Warum wird es Spline genannt?
F: Wie spezifiziert man einen Spline?
F: Erhöhen Splines die Festigkeit?
F: Haben Splines Spiel?
F: Wie tief sollte ein Spline sein?
F: Wie lange hält Spline?
F: Können Sie alte Splines wiederverwenden?
F: Wie viele Knoten für Spline?
F: Wie groß ist der Teilkreisdurchmesser eines Splines?
F: Was ist ein Knoten im Spline?