DE19501623C2 - Kugelgewindetrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kugelgewindetrieb nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Kugelgewindetrieb ist aus DE 41 15 758 A1 bekannt. Es wird ein Festlager vorgeschlagen, das aus den­ selben Elementen besteht wie die Spindelmutter, wobei le­ diglich die unmittelbar in die Kugelrollspindel eingearbei­ teten Kugelrollbahnen des Festlagers keine Steigung aufwei­ sen. Dadurch soll ein Lager geschaffen werden, das diesel­ ben Leistungsdaten wie der Kugelgewindetrieb aufweist und mit weniger Bauteilen auskommt. Die Abmessungen von Mutter und Festlager können gleich sein und mit demselben Herstel­ lungsverfahren erzeugt werden, ebenso wie die Kugelroll­ spindel, deren Kugelrollbahnen im Bereich des Festlagers ohne Steigung auf demselben Durchmesser angeordnet werden, wie die steigungsbehafteten Bahnen des Gewindetriebes.

Das Lagerspiel des Festlagers soll dadurch eingestellt wer­ den können, daß das Lagergehäuse entlang der Lagerbohrung mit einem Längsschlitz und einer Spannschraube versehen ist. Über die Spannschraube soll der Durchmesser der Lager­ bohrung verändert werden. Diese Anordnung bewirkt eine un­ gleichförmige Verformung der Bohrung im Lagergehäuse, so daß die Belastung des Lagers nicht mehr auf alle Kugelkör­ per gleichmäßig verteilt werden kann und die Kugelkörper nicht mehr überall eine Abwälzbewegung ausführen können.

Es ist außerdem ein Lenkgetriebe bekannt (DE-AS 12 90 835), das eine zwischen Wälzlagern in einem Gehäuse drehbar gela­ gerte Lenkschnecke aufweist. Eines der Wälzlager ist in ei­ ner Nachstellschraube angeordnet, mit der das Lagerspiel der Wälzlager einstellbar ist. Auf der Lenkschnecke ist ei­ ne Kugelumlaufmutter angeordnet, die über eine Kugelkette mit der Lenkschnecke in Eingriff steht. Die Kugeln der Ku­ gelkette weisen von denen der Wälzlager eine abweichende Abmessung auf. Damit weisen die mit Steigung behafteten Ku­ gelrollbahnen ebenfalls eine andere Abmessung auf als die geschlossenen Kugelrollbahnen des Festlagers. Außerdem sind die Kugelrollbahnen des Festlagers nicht im Lagergehäuse angeordnet, sondern in im Lagergehäuse eingesetzten Lager­ ringen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Aufnahme der Axialbelastung im Festlager des Kugelgewindetriebes zu verbessern.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mindestens zwei umlaufende, geschlossene Kugelrollbahnen der Kugelrollspindel einen von mindestens zwei entsprechenden Profilnuten des Lagergehäuses in Spindelachsrichtung unterschiedlichen Abstand aufweisen.

Dadurch kann das Lagerspiel und die Vorspannung des Festlagers bereits bei der Herstellung festgelegt werden. Je nach Wahl des Abstandes kann der Kugeldruckwinkel bestimmt werden, wodurch sich eine X- oder O-Vorspannung des Festlagers ergibt. Der Kugeldruckwinkel erlaubt auch eine Anpassung an die zu erwartenden Axialkräfte.

Mehrreihige Festlager können so ausgelegt werden, daß auf jede Kugelbahn etwa die gleiche Vorspannkraft wirkt. Das Lagerspiel und die Vorspannung kann nachträglich verändert werden, wenn der Lagerkörper geteilt ausgeführt wird und jeder Teil eine Gruppe der Profilnuten aufnimmt. Durch Veränderung des Abstandes beider Lagerkörperteile zueinander ändert sich sowohl die Vorspannung des Festlagers als auch der Druckwinkel.

Durch die Ausgestaltung des Festlagers werden hohe Drehzahlen der Kugelrollspindel möglich, und die Wärmeentwicklung im Festlager wird gering gehalten.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Der Kugelgewindetrieb besteht aus einer Kugelrollspindel 1, die eine Mutter 2 durchdringt, die an einem Schlitten 3 einer Maschine mittels eines Befestigungsflansches angeschraubt ist. Die Kugelrollspindel 1 trägt fast auf ihrer gesamten Länge Kugelbahnen 5 mit endlicher Steigerung. Zwischen Mutter 2 und Kugelrollspindel 1 sind Kugeln 17 angeordnet, die sich bei Drehung der Kugelrollspindel 1 im Innenprofil der Mutter 2 abwälzen und dadurch eine Verschiebung der Mutter 2 in Spindelachsrichtung hervorrufen.

Die Kugelrollspindel 1 wird von einem Antriebsrad 6 in Drehung versetzt, das mit einer Spannhülse 7 auf dem freien Zapfen 8 der Kugelrollspindel 1 gespannt ist.

Die Kugerollspindel 1 wird einerseits von der Mutter 2 und andererseits von einem Festlager 9 getragen, das in einer an einem ortsfesten Teil der Maschine befestigten Spannhülse 10 angeordnet ist. Das Festlager 9 des Ausführungsbeispiels besteht aus einem zweigeteilten Lagergehäuse 11, in dessen Bohrung 12, zwei Gruppen von parallel zueinander angeordneten Profilnuten 13 vorgesehen sind. Zwischen den beiden Teilen des Lagergehäuses 11 befindet sich eine Paßscheibe 14, die den Abstand der Lagergehäuseteile bestimmt. Die Lagergehäuseteile werden durch Schrauben 15 gegen die Paßscheibe 14 gepreßt, die sie gleichzeitig mit der Spannbüchse 10 verbinden.

Die Kugelrollspindel 1 trägt eine der Zahl der Profilnuten 13 entsprechende Zahl von parallel zueinander angeordnete, um die Spindel 1 umlaufende, geschlossene Kugerollbahnen 16. Die Kugerollbahnen 16 und die Profilnuten 13 nehmen Kugelkörper 17 auf, die sich während der Drehung der Kugelrollspindel 1 auf ihnen abwälzen. Die beiden Gruppen von Profilnuten 13 erhalten durch die Paßscheibe 14 einen in Spindelachsrichtung von den beiden Gruppen von Kugelrollbahnen 16 abweichenden Abstand, so daß der Berührungspunkt zwischen Kugelkörper 17 und Kugelrollbahn 16 einerseits und Profilnut 13 anderseits von der radialen Richtung abweicht. Die dargestellte Anordnung wird wegen der Lage der Verbindungslinien 18 X-Anordnung genannt. In gleicher Weise kann mit breiterer Paßscheibe 14 auch eine O- Vorspannung erreicht werden.

Die Kugerollbahnen 16 werden durch Einfüllbohrungen 19 mit Kugelkörpern 17 gefüllt, die während des Betriebes durch Stopfen 20 verschlossen sein müssen.

Claims (4)

1. Kugelgewindetrieb mit einer Kugelrollspindel und einer entlang der Kugelrollspindel verstellbaren Mutter sowie zwischen beiden sich auf mit endlicher Steigung versehenen Kugelrollbahnen abwälzenden Kugelkörpern, wobei die Kugelrollspindel zur axialen Verstellung der Mutter drehend antreibbar und mit mindestens einem Festlager versehen ist, das aus mehreren parallel zueinander angeordneten, um die Spindel umlaufenden, geschlossenen, den mit Steigung behafteten Kugelrollbahnen der Spindel entsprechenden Kugelrollbahnen und einem Lagergehäuse besteht, dessen die Spindel aufnehmende Bohrung den Kugelrollbahnen der Spindel entsprechende Profilnuten besitzt, wobei zwischen den Profilnuten des Lagergehäuses und den Kugelrollbahnen den Kugelkörpern der verstellbaren Mutter entsprechende Kugelkörper gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei umlaufende, geschlossene Kugelrollbahnen (16) der Kugelrollspindel (1) einen von mindestens zwei entsprechenden Profilnuten (13) des Lagergehäuses (11) in Spindelachsrichtung unterschiedlichen Abstand aufweisen.

2. Kugelgewindetrieb nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufenden geschlossenen Kugelrollbahnen (16) der Kugelrollspindel (1) und die Profilnuten (13) des Lagergehäuses (11) zwei Gruppen bilden und die Gruppen der Kugelrollbahnen (16) von den Gruppen der Profilnuten (13) in Spindelachsrichtung einen unterschiedlichen Abstand aufweisen.

3. Kugelgewindetrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse (11) senkrecht zur Spindelachse geteilt ist und jedes Lagergehäuseteil eine Gruppe der. Profilnuten (13) aufnimmt und daß beide Teile des Lagergehäuses (11) gegeneinander verstellbar sind.

4. Kugelgewindetrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Kugelrollbahn (16) eine Einfüllbohrung (19) für die Kugelkörper (17) im Lagergehäuse (11) vorgesehen ist, die durch einen Stopfen (20) verschließbar ist.