Kugelführungen
Kugelführungen
Merkmale und Eigenschaften
DE

Die Berechnung der Kugelführungen geht grundsätzlich von den für Kugellager geltenden
Gesetzen aus. Sie unterscheidet sich jedoch wesentlich in der Form, dass bei Kugelführungen die Bewegung mit zwei Freiheitsgraden verlaufen kann, und somit zusätzlich die Längsabmessungen und Beschleunigungen zu berücksichtigen sind. Hinzu kommt, dass die inneren Schmiegungsverhältnisse wesentlich anders sind als bei den meisten Kugellagern.

Bei der Aufgabe, eine geeignete Kugelführung zu bestimmen, stehen folgende Merkmale und Eigenschaften im Vordergrund:

  • Spielfreiheit
  • Führungsgenauigkeit
  • Leichtgängigkeit
  • Tragfähigkeit
  • Hub- und Drehfrequenz
  • Lebensdauer
  • Hauptabmessungen

Zu bestimmende Größen sind:

  • Wellendurchmesser dw
  • Buchsenlänge l1, l3
  • Käfiglänge l2

Aus der Nenngröße dw und dem Käfigtyp ergibt sich die spezifische Tragzahl C10. Die Längen der Führungsbuchse und des Kugelkäfigs bestimmen die Eingriffsstrecke der Kugelführung. Aus diesen Werten ergibt sich die Tragfähigkeit der Kugelführung im Betrieb.

 

Kugelführungen
Hubweg und Eingriffsstrecken
DE

Die Kugeleingriffsstrecken werden von der gegenseitigen Lage von Führungsbuchse, Kugelkäfig und Führungswelle in der Hubendstellung bestimmt. Das Zusammenspiel der Baulängen l1 und l2 während der Bewegungsabläufe über den Hub bedingt unterschiedliche Betriebsarten.
 

 
Offene Kugelführung
Käfiglänge l2 gleich oder größer als die Buchsenlänge l1.
 
Hub: H = 2 (l2 – l1)
 


Geschlossene Kugelführung

Buchsenlänge l3 größer als Käfiglänge l2, der Kugelkäfig bleibt innerhalb der Buchse.
 
Hub: H = 2 (l3 - l2)
 

Für beide Betriebsarten ist eine über den gesamten Hub (in jeder Hubstellung)
gleichbleibende Eingriffsstrecke E anzustreben. Bei geschlossenen Kugelführungen ist
das zwangsläufig der Fall, bei offenen Kugelführungen sollte in den Hubendstellungen
die Buchse mit dem Käfig abschließen. Wenn die Buchse über das Käfigende hinaus
läuft, verkürzt sich die Eingriffsstrecke und damit die Tragfähigkeit der Kugelführung
in dieser Hubstellung.

Die kleinste zulässige Kugeleingriffsstrecke E muss durch Berechnung der Tragfähigkeit
ermittelt werden. Als Richtwerte können dabei die Tragzahlen der Kugelkäfige
angenommen werden.


Bezugsstrecke e
Zur Berechnung einer Kugelführung ist stets die Ermittlung der Bezugsstrecke
e = Kugeleingriffsstrecke bei ungünstiger Lastverteilung erforderlich.


Bei geringer Belastung
Für Kugelführungen zur genauen Führung ohne wesentliche Belastung werden in
Abhängigkeit von dw folgende Werte E empfohlen:

 

 

N 500

N 501

N 502

dw [mm]

E [mm]

3

-

-

 5

4-5

-

10

 8

6-8

-

12

10

10-12

12

15

12

14-16

-

18

15

18-20

12

18

15

25

12

20

-

32-40

15

22

-

50-63

-

30

-

80-100

-

45

-