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Ein Kugelgewindetrieb ist ein präzises mechanisches Übertragungselement, das Drehbewegungen in lineare Bewegungen oder umgekehrt umwandelt. Durch die rollende Bewegung von Kugeln zwischen der Gewindespindel und der Mutter wird eine effiziente, reibungsarme Bewegungsübertragung erreicht. Im Vergleich zu herkömmlichen Gleitgewinden bieten Kugelgewindetriebe Vorteile wie hohe Effizienz, hohe Präzision und verbesserte Haltbarkeit. Daher werden sie häufig in CNC-Werkzeugmaschinen, Automatisierungsanlagen, der Halbleiterfertigung und in Präzisionsinstrumenten eingesetzt.
Klassifizierung der Kugelgewindetriebe
Je nach Herstellverfahren lassen sich Kugelgewindetriebe in geschliffene und kaltgewalzte Typen unterteilen.
Geschliffene Typen bieten hohe Präzision und eignen sich für hochwertige Werkzeugmaschinen und Messgeräte, während kaltgewalzte Typen kostengünstiger sind und besser für allgemeine Automatisierungsmaschinen geeignet sind.
Zu den Vorspannverfahren gehören die Doppelmutternvorspannung und die Einzelmuttervorspannung.
Die Doppelmutternvorspannung beseitigt axiale Spiel durch gegenseitige Verschiebung der beiden Muttern, was zu hoher Steifigkeit und Stabilität führt und sie für hochpräzise Positionieraufgaben und Anwendungen mit hohen Lasten geeignet macht. Die Einzelmuttervorspannung, die typischerweise durch die Verwendung von übergroßen Kugeln erreicht wird, bietet eine kompakte Bauweise und niedrige Kosten, wodurch sie sich für mittlere Belastungen und Standard-Automatisierungssysteme eignet.
Basierend auf der Umlaufmethode gibt es zwei Typen: extern und intern.
Beim externen Umlauftyp werden die Kugeln über ein externes Umlauferohr zurückgeführt. Diese Bauart zeichnet sich durch eine robuste Struktur aus und wird üblicherweise bei Schnecken mit großem Steigungsmaß oder hohen Belastungen eingesetzt. Beim internen Umlauftyp erfolgt die Rückführung der Kugeln innerhalb der Mutter über eine Endkappe oder einen Umlenker. Diese Bauart weist eine kompaktere Konstruktion, geringe Betriebsgeräusche auf und eignet sich besser für Hochgeschwindigkeitsanwendungen oder Anwendungen mit beengten Platzverhältnissen.
| Marke | Land/Region | Merkmale | Hauptanwendungen |
| THK | Japan | Technologieführer, umfasst hochpräzise und hochbelastbare Serien | CNC-Werkzeugmaschinen, Industrieroboter, Luft- und Raumfahrt |
| NSK | Japan | Lange Lebensdauer, hohe Zuverlässigkeit, vollständiges Sortiment an geschliffenen und gewalzten Produkten | CNC-Werkzeugmaschinen, Medizintechnik |
| HIN | TAIWAN | Hohes Preis-Leistungs-Verhältnis, breites Produktsortiment | Automatisierungstechnik, Halbleiterindustrie |
| PMI | TAIWAN | Stabil und zuverlässig, starke Alternative auf dem Markt | Automatisierte Produktionslinien, Handhabungsgeräte |
| Schnupfen | Schweden | Starke Präsenz in Europa, fokussiert auf Langlebigkeit | Energieanlagen, Baumaschinen |
| Bosch Rexroth | Deutschland | Hohe Steifigkeit, hohe Präzision, umfassende Automatisierungslösungen | Industrielle Werkzeugmaschinen, Ingenieurausrüstung |
| KSS | Japan | Spezialisiert auf Klein-durchmesser- und Präzisionskugelgewindetriebe | Präzisionsinstrumente, medizinische Geräte |
Als zentrale Komponente von Linearbewegungssystemen beeinflusst die Auswahl des Kugelgewindetriebs direkt die Genauigkeit und Lebensdauer der Anlage. Renommierte globale Marken zeichnen sich jeweils durch eigene technologische Stärken, Marktpositionierung und Anwendungsbereiche aus. Japanische und deutsche Marken sind bekannt für ihre Präzision und hohe Steifigkeit, während taiwanesische Marken aufgrund ihrer Kosten-Nutzen-Relation und breiten Einsatzmöglichkeiten beliebt sind. Bei der Auswahl eines Kugelgewindetriebs sollten Unternehmen ihre Anforderungen an Genauigkeit, Lastkapazität und Budget berücksichtigen, um die optimale Lösung zu erzielen.