Linearführungen - Auslegung

Unsere Linearführungen lassen sich in drei Kategorien unterteilen: Wellenführungen, unterstützte Wellenführungen und Profilführungen. Die Auswahl der Führungsart ist davon abhängig, welche Belastung zugrunde liegt.

Als grober Anhaltspunkt kann folgende Beschreibung genutzt werden.

Wellenführung werden an zwei Punkten mit der Halterung verbunden. Der Montageaufwand ist somit bei dieser Art am geringsten. Dadurch ergibt sich jedoch bei längeren Führungen dieser Art eine gewisse Anfälligkeit bei senkrecht auf die Führung wirkenden Kräften. Besonders in der Führungsmitte haben hohe Radialkräfte eine spürbare Durchbiegung zur Folge. Für kurze Führungsstrecken, wie etwa die Z-Achse einer Portalfräse, oder überschaubare Belastungen sind diese Führungen jedoch bestens geeignet. Ein weiterer Vorteil sind die rundumschließenden Führungswagen. Diese bieten eine gute Belastbarkeit in alle Richtungen senkrecht zur Führungsrichtung.

 

Unterstütze Wellenführungen werden über die gesamte Länge mit dem Untergestell verschraubt. Dadurch bietet einerseits das unterstützte Profil selbst eine deutlich gesteigerte Biegefestigkeit im Vergleich zur Führungswelle, andererseits geht zusätzlich die Steifigkeit des Unterbaus mit in die der Führung ein. Das Flächenträgheitsmoment ist bei dieser Bauart am größten. Nachteilig bei dieser Bauart ist, dass die Führungswagen nicht vollumschließend gebaut werden können. Schaut man direkt auf die Verschraubungsfläche ergibt sich aus dieser Sicht eine sehr gute Druck-, aber schlechte Zugbelastung. Quer zu dieser Sichtweise bieten diese Führungen eine akzeptable Belastbarkeit, welche etwa bei dem 0,7 -fachen der Druckbelastung liegt. Eine Belastung auf Zug sollte konstruktiv vermieden werden.

 

Als dritte Bauart sind Profilführungen zu sehen. Diese Führungsart ist nicht selbsttragend, muss folglich unbedingt auf ein stabiles, planes Gestell mit ausreichender Steifigkeit montiert werden. Dafür bieten diese Führungen die höchste Belastbarkeit (auf den Bauraum gesehen). Die Führung basiert auf vier Kugelreihen, die gegeneinander verspannt an der Führungsfläche des Profils laufen. Neben der guten Belastbarkeit in alle Richtungen sind diese Führungen auch spielfrei aufgrund der verspannten Umlaufrollen und bieten die größte Laufruhe. Die vergleichsweise komplizierte Bauart macht sich jedoch auch im Preis bemerkbar.

 

Berechnung

Analog zu der Lebensdauerberechnung der Kugelumlaufspindeln gilt auch für Linearführungen folgender Ansatz:

L=(Cdyn/F)3*100.000 [in Metern]