In Maschinen, Robotern oder mechanischen Anlagen kann der Selbsthemmungsmechanismus eines Schneckengetriebes der wichtigste Faktor bei der Auswahl des Getriebes sein, da er die Möglichkeit bietet, die Kosten für ein Bremssystem oder ähnliches zu sparen. Insbesondere bei Anwendungen, die das Heben und/oder Halten von Lasten erfordern, kann der Selbsthemmungsmechanismus nützlich sein.
In Maschinen, Robotern oder mechanischen Anlagen kann der Selbsthemmungsmechanismus eines Schneckengetriebes der wichtigste Faktor bei der Auswahl des Getriebes sein, da er die Möglichkeit bietet, die Kosten für ein Bremssystem oder ähnliches zu sparen. Insbesondere bei Anwendungen, die das Heben und/oder Halten von Lasten erfordern, kann der Selbsthemmungsmechanismus nützlich sein.
Ein wichtiges Merkmal des Schneckengetriebes ist daher oft die Fähigkeit des Schneckengetriebes, selbstsperrend zu sein. Bei einem Schneckengetriebe ist die Schnecke in der Regel die antreibende Komponente, wobei die Schnecke das Schneckenrad und damit die Abtriebswelle dreht. Die Selbsthemmung bedeutet, dass sich die Schnecke nicht mehr drehen kann, wenn ein Drehmoment auf die Abtriebswelle ausgeübt wird, wodurch sie blockiert wird. Wenn von einem selbsthemmenden Mechanismus die Rede ist, handelt es sich also immer um eine statische Situation.
Damit ein Schneckenrad selbsthemmend ist, muss es einen geringen Schrägungswinkel aufweisen. Theoretisch ist ein Schneckengetriebe selbsthemmend, wenn der Haftreibungswinkel größer ist als der Schrägungswinkel der Schnecke.
Der Haftreibungswinkel ist der Winkel, bei dem sich die darüber liegende Last zu bewegen beginnt (siehe Abbildung).
Der Haftreibungswinkel in einem Schneckengetriebe wird vom Haftzahnreibungskoeffizienten abgeleitet, der hauptsächlich von der Kombination aus Werkstoff, Oberflächenrauheit und Schmierungseigenschaften (d. h. Öltyp, Viskosität und Temperatur) abhängt. Darüber hinaus beeinflussen weitere Faktoren in einem Schneckengetriebe die Fähigkeit zur Selbsthemmung, wie z. B. der Widerstand in Lagern, Öldichtungen und der Antriebseinheit.
Bei BJ-Gear empfehlen wir im Allgemeinen einen maximalen Schrägungswinkel von 5-6 Grad, damit das Getriebe selbsthemmend sein kann. Die nachstehende Tabelle gibt einen Überblick darüber, welche BJ-Getriebegröße und welches Übersetzungsverhältnis zu wählen ist, wenn Selbsthemmung erforderlich ist.
Schrägungswinkel |
|||||||||
|
I = |
5:1 |
7:1 |
10:1 |
15:1 |
20:1 |
30:1 |
40:1 |
50:1 |
60:1 |
|
Serie 42 |
23,57° |
17,75° |
13,50° |
9,08° |
6,85° |
4,57° |
3,43° |
3,00° |
2,48° |
|
Serie 52 |
|
18,43° |
14,03° |
9,47° |
7,85° |
4,77° |
3,95° |
3,02° |
2,60° |
|
Serie 61 |
|
17,53° |
15,72° |
10,62° |
6,02° |
5,35° |
4,02° |
3,53° |
2,68° |
|
Serie 79 |
|
24,03° |
17,53° |
11,88° |
10,62° |
6,02° |
5,35° |
4,33° |
3,57° |
|
Serie 99 |
|
23,60° |
17,35° |
11,77° |
9,49° |
5,95° |
4,78° |
3,99° |
3,43 |
Ist der Selbstverriegelungsmechanismus ausreichend gegen Rückwärtsfahren gesichert?
Im Allgemeinen kann man sich nicht allein auf den Neigungswinkel verlassen, um die Selbsthemmung zu gewährleisten.
Wie bereits beschrieben, gibt es mehrere Faktoren, die die Fähigkeit zur Selbsthemmung beeinflussen können, und es ist wichtig zu betonen, dass man sich im Allgemeinen nicht zu 100 % auf die Selbsthemmung eines Getriebes verlassen kann, da auch externe Vibrationen oder Stöße die Fähigkeit zur Selbsthemmung aufheben können. Das liegt daran, dass sich der Reibungskoeffizient für einen kurzen Moment von statisch zu dynamisch ändert. Der dynamische Reibungskoeffizient ist niedriger als der statische, was bedeutet, dass der abgeleitete Reibungswinkel ebenfalls niedriger ist und die Selbsthemmung verloren geht. Das bedeutet, dass eine Bremse, die die Last hält, aus Sicherheitsgründen zwingend erforderlich ist.
Im Zweifelsfall wenden Sie sich bitte an unsere Spezialisten bei BJ-Gear GmbH: bj@bj-gear.de