drylin® - trapetsgängad mutter - tekniska data

Särskilda egenskaper

drylin® skruvdrifter löper absolut underhålls- och smörjfritt på olika spindelmaterial, eftersom muttrarna är gjorda av iglidur® högpresterande polymerer. I synnerhet för användningsområden med hög damm- och smutsbelastning (textil-, sten- och trämaskiner) och applikationer med rengöring (förpacknings- och livsmedelsmaskiner), erbjuder de gängade muttrarna avsevärda fördelar jämfört med muttrar som behöver underhåll och smörjning.
 

Radiella krafter

drylin® gängmuttrar är konstruerade för att ta upp axiella krafter. Eventuellt uppträdande radiella krafter i applikationen bör tas upp via extra linjärstyrningar.

temperatur

drylin® gängmuttrar, tillverkade av de underhållsfria iglidur® materialen, är principiellt lämpade för användning i temperaturområdet mellan–20 °C och +90 °C (150 °C, beroende på materialet). Tänk dock på att temperaturutvidgningen förutom en förändrad spelsituation även leder till en förändring av den maximalt tillåtna belastningen. Vid särskilt låga eller höga temperaturer och hög belastning rekommenderar vi därför att gängmuttrarnas lämplighet för en viss applikation testas i praktiska försök. För att möjliggöra användning i alla temperaturområden har vi muttrar i olika spelklasser.

Våtområden

För användning i fuktiga omgivningar speciellt i våtområden måste den trapetsgängade muttern sättas in i iglidur® J eller iglidur® A180. Dessa material utmärker sig genom en mycket låg fuktupptagning.
iglidur® J
iglidur® A180

Smuts

Genom konsekvent användning av de underhållsfria iglidur® materialen i muttrarna förflyttas drylin® skruvdrifterna helt utan smörjning. Vidhäftning av mjuka partiklar som damm och fibrer reduceras avsevärt genom att vi avsiktligt avstår från att använda smörjmedel. Jämfört med konventionella, smorda material får man vanligtvis en avsevärd livslängdsökning i smutsig miljö. Vid grov smuts och hårda partiklar som t.ex. metallspån och granitdamm bör spindeln dock täckas över.

Ljud

Generellt kan det uppstå ljud vid glidskruvdrift. I synnerhet vid långa spindlar och långa förflyttningsvägar kan det uppstå självinducerade vibrationer i glidsystem. Gängade muttrar av de tribologiskt optimerade iglidur® materialen tenderer p.g.a. sina goda glidegenskaper till avsevärt mindre ljud än vanliga plaster eller metallmaterial som brons eller mässing. Om det skulle uppstå ljud i din glidskruvdrift, kontakta då våra experter.

Testning av skruvdrifter

drylin® skruvdrifter tillverkas i överensstämmelse med DIN 103. Provningen sker med normerade gängtolkar efter tillverkningen. För gängstorlekar som inte finns med i regeltabellen räknas DIN 103 om till motsvarande storlek. Vid valet ska materialets hygroskopiska resp. termiska egenskaper beaktas. Det kan uppstå måttförändringar genom fuktighet och/eller värme på uppställningsplatsen. Därför kan en generell överensstämmelse med DIN inte garanteras.

Spel

Glidskruvdriftens funktion kräver ett grundspel. Förutom det spel i skruvdriften som förorsakas av tillverkningstoleranser måste även applikationsspecifika parametrar beaktas. Vad gäller applikationens minimispel måste man utöver termiska och hygroskopiska miljöfaktorer även tänka på den friktionsvärme som bildas. Vid användning av glidskruvdrifter för precisionsdrivenheter rekommenderar vi därför att funktionstester genomförs först. I praktiken har förspänning visat sig vara en effektiv åtgärd mot oönskat spel. Förutom lösningarna i standardprogrammet ger våra experter dig gärna råd om ytterligare åtgärder.

Verkningsgrader

Verkningsgraden beskriver förhållandet mellan avgiven och tillförd effekt. drylin® gängmuttrar kännetecknas av låga friktionskoefficienter och därmed höga verkningsgrader. Vid trapetsgängade muttrar med en gänga uppnås verkningsgrader mellan 20 och 48 % i torr drift. Vid muttrar med hög gängstigning uppnås verkningsgrader mellan 50 och 80 % i torr drift. Även om drylin® gängmuttrarna har utvecklats för absolut torr drift, kan smörjning bidra till att öka verkningsgraden ytterligare.

Självhämning

Trapetsskruvdrift med en gänga är självhämmande. Det betyder att flankvinkeln och glidfriktionen gör att muttern eller spindeln inte rör sig utan yttre kraftinverkan. Så snart vilofriktionen överskrids, är kropparna inte längre självhämmande. Trapetsskruvdrifter med flera gängor har en "resthämning", skruvdrifter med hög gängstigning har ingen självhämning.

Gängade anti-backlash muttrar

Backlash är det vändglapp som uppstår i en skruvdrift p.g.a. axialspelet. Genom en radiell förspänning medels en fjäderelastomer reduceras vibrationer och självinducerade svängningar (ofta orsaken till ljud, särskilt vid långa spindlar och höga varvtal) avsevärt.

Zero-backlash-muttrar

Skruvdrifter med hög gängstigning för snabba justeringar av små laster. Zero-backlash-principen ger ett livslångt minimalt vändglapp. Optimalt för exakta positionerings- och matningsrörelser inom medicin-, laboratorie- och tryckteknik samt ytterligare områden inom biovetenskapen. Vid höga laster, mycket smuts eller extrem yttre påverkan bör man använda muttrar med hög gängstigning utan zero- backlash-funktion resp. trapetsgänga.

Y = Förslitning [vikt-%]
 
A = POM
B = PA
C = J
D = W300
 
Bild 01: Nötningstest på rullad trapetsgängad spindel

Y = Förslitning [mg/km]
 
A = J
B = W300
C = J350
D = A180
E = POM
 
Bild 02: Nötningstest på C15-spindel [mg/km] slaglängd 140 mm, 50 N, spindel C15 rullad, 450 r/min

Y = Förslitning [mg/km]
 
A = J
B = W300
C = J350
D = A180
 
Bild 03: Nötningstest på VA-spindel (austenitiskt stål) [mg/km] slaglängd 140 mm, 50 N, VA-spindel rullad, 450 r/min

Anti-backlash-spindelmuttrar i limappliceringssystem i en kantlimningsmaskin (träindustrin). De svarar för högsta precision i den spelfria justeringsenheten.

Formatbyte i pappersindustrin med anti-backlash-mutter

Montering av gängade muttrar

drylin® gängade muttrar måste säkras mot rotering och axiell "vandring".

Gängade muttrar med fläns

För flängsmuttrarnas fästskruvar gäller ett maximalt åtdragningsmoment på 2,5 Nm. Vi rekommenderar att ni säkrar fästskruvarna via ett tredje medium (t. ex. flytande skruvlåsning). Vid högre åtdragningsmoment rekommenderar vi användning av presshylsor av metall.

Montering av zero-backlash gängmuttrar

1. Bärmutter
2. Ställring med torsionsfjäder
3. Friktionsbricka
4. Axialelement

Skruva på ställringen med torsionsfjäder 2. ungefär till hälften på bärmuttern 1. och lås fjäderbygeln i hålet.

Positionera friktionsbrickan 3. och axialelementet 4. i jämnhöjd med ställringen. Se till att ställringen inte roterar.

Nu kan du släppa ställringen, så att muttern förspänns på spindeln.

Cylindriska gängade muttrar

Ytterdiametern på de cylindriska gängade muttrarna har h9-tolerans. För säkringen rekommenderar vi därför en formpassning, t.ex. anbringande av nyckelytor. Vid låg kraftinverkan har även skruvförband hävdat sig i praktiken. Limning av gängade muttrar rekommenderas principiellt inte. Om de gängade muttrarna ändå ska fästas genom limning, så måste man absolut genomföra lämpliga försök först.

 

 

 

Skruva på ställringen ända till slutet av bärmuttern, för att spänna torsionsfjädern.

Tryck ihop bärmutter 1. och axialelement 4. och skruva spindeln genom muttern. Håll samtidigt ställringen förspänd.

Specialmuttrar

Utnyttja även vår bearbetningsservice - vi tillverkar gängade muttrar efter dina önskemål. Skicka oss bara en ritning, så lämnar vi en offert inom kort.

Exempel på specialmuttrar

 

Materialval

drylin® gängade muttrar finns standardmässigt i 4 olika material:
 
iglidur® J
Detta material kännetecknas av optimala friktionskoefficienter med de flesta motgående material samt av låg fuktupptagning.
 
iglidur® W300
Det här materialet kännetecknas av hög statisk hållfasthet.
 
iglidur® A180
Det här materialet uppfyller kraven som FOOD AND DRUG ADMINISTRATION (FDA) ställer, och kan därför användas i direkt kontakt med livs- och läkemedel.
 
iglidur® J350
Det här materialet kännetecknas av sin höga temperaturbeständighet. Gängade muttrar av iglidur J350 kan användas t.o.m. 150 grader.

livslängd

drylin® gängade muttrar tillverkas av tribologiskt optimerade material. Redan under utvecklingsskedet av drylin® skruvdrifter ligger tyngdpunkten på friktionsoptimering med målet att uppnå så låg nötningshastighet och så bra friktionskoefficienter som möjligt. För att kunna göra så exakta prognoser som möjligt om livslängd resp. nötningsbeständighet bygger vi i igus® testlaboratorium i Köln upp flera hundra tester på provbänkarna för gängor varje år. Våra experter testar gärna även din applikation.

Provbänk för livslängdsberäkning i igus® laboratorium

iglidur® material	yttryck
iglidur® J	4 MPa
iglidur® W300	5 MPa
iglidur® A180	3,5 MPa
iglidur® J350	2 MPa

Tabell 01: Tillåtet kontinuerligt yttryck i gänggångarna

Beräkning: Trapetsgänga

Bärkraften hos den trapetsgängade muttern av högpresterande polymers bärkraft är beroende av ytpressningen, glidhastigheten och den resulterande temperaturen. Temperaturförhållandet blir också påverkat av inkopplingstiden såväl som det valda spindelmaterialet och dess specifika värmeledningsförmåga.
 

iglidur® material	roterande långfristigt
iglidur® J	1,5
iglidur® W300	1,0
iglidur® A180	0,8
iglidur® J350	1,3

Tabell 02: Glidhastigheter för iglidur® materialen i m/s
 
max tillåtna pv-värden
Med pv-värdet och de ytkontaktområden som anges i måttabellerna kan man beräkna den tillåtna glidhastigheten och med hjälp av den matningshastigheten för varje gängstorlek.
 

Inkopplingstid ED	pv-värdenmax.[MPaxm/s]
100 %	0,08
50 %	0,2
10 %	0,4

Tabell 03: Riktvärden vid användning av drylin® plastmuttrar utan smörjning (vid slaglängd 500 mm). Vid mycket korta eller långa slaglängder måste man räkna med en korrigeringsfaktor.

Nödvändig ytbärardel:
A_e = F _axial / p _tillåten [mm²]
 
Välj den önskade gängstorleken och fastställ den faktiska ytpressningen:
p_real = F _axial / A _{e real} [MPa]
 
pv-värden:
pv = p_real x v
 
Glidhastighet :
v = n x d1 x π/ 60.000[m/s]
 
Varvtal:
n = v x 1.000 x 60 / π x d1 [1/min]
 
Matningshastighet:
s = n x P / 60.000 [m/s]
 
Drivmoment:
M_ta= F_axiell x p / 2000 x π x η
M_te= F_axiell x p x η/ 2000 x π
 
Bild 05: Formelsamling skruvdrifter
 

Faxiell	Axialkraft
Ptillåten	max. tillåten Ytpressning 5 N/mm2
preal	faktisk gående ytpressning vid vald byggstorlek
Ae real	Den valda trapetsgängade mutterns ytbärardel
P	stigning
d1	Medeldiameter
M{SBA}	Drivmoment [Nm] vid omvandling av en roterande rörelse till en linjär rörelse
Mte	Drivmoment [Nm] vid omvandling av en linjär rörelse till en roterande rörelse
v	Glidhastigheter [m/s]
s	Matning [m/s]
n	Varvtal [min-1]
η	Verkningsgrad