Trapezgewindemutter / MTSM□ / Ms mit Festschmierstoff / Rund-, Kompakt-, Quadratflansch / rechtsgängig, linksgängig / wartungsfrei

Anwendungsbeispiel

Generelle Informationen zu Trapezgewindemuttern und Spindelmuttern

Auswahldetails von Trapezgewindemuttern und Spindelmuttern

- Ausführung (Bauart): gerade, mit Flansch, Blockform, Spindelmutter-Halterungen, Distanzplatte für Blockform
- Gewinderichtung: rechts, links
- Durchmesser (nominal): 8 bis 50 mm
- Form (Mutter): gerade Lauffläche, Rundflanschausführung, Kompaktflansch, Vierkantflansch, Blockform, mit Zentrierbund
- Durchmesser außen (Mutter): 15 bis 68 mm
- Werkstoff: Messing, Aluminiumlegierung Serie 5000, Kunststoff, Bronze, Stahl
- Befestigungsmethode: Durchgangsbohrung, Langloch, Zentrierbund, Gewindebohrung
- Spezifische Merkmale: kompakt, spielfrei, wartungsfrei
- Länge (Mutter): 19 bis 80 mm
- Breite (Mutter): 20 bis 68 mm

Grundlagen / Beschreibung von Trapezgewindemuttern und Spindelmuttern

Eine Trapezgewindemutter bzw. Spindelmutter dient der Übersetzung von einer rotativen in eine lineare Bewegung. Trapezgewindemuttern und Spindelmuttern werden in Verbindung mit Trapezgewindespindeln verwendet und unterscheiden sich aufgrund spezifischer Eigenschaften von entsprechenden Maschinenmuttern mit metrischem Standardgewinde oder Feingewinde.
Das charakteristische Merkmal einer Trapezgewindemutter bzw. Spindelmutter ist das trapezförmige Gewindeprofil mit einem Flankenwinkel von 30°. Dieses Profil ist breiter und robuster als ein herkömmliches Spitzgewinde (metrisches Gewinde). Somit ist eine Mutter mit Trapezgewinde optimal für das Umsetzen von Bewegungen und Lastübertragungen in Anwendungen wie Spindelpressen und Leitspindeln in Drehmaschinen. Weitere typische Anwendungsbereiche sind Ventile, Schraubenwinden, Schraubspannvorrichtungen, Abziehvorrichtungen usw. Aufgrund der robusten Konstruktion ihres Gewindes und der großen, eingreifenden Flankenfläche kann eine Trapezgewindemutter hohe axiale Lasten abstützen. Sie ist also besonders für solche Anwendungen geeignet, bei denen große Kräfte übertragen werden. Darüber hinaus eignet sich eine Trapezgewindemutter wegen ihres kleinen Flankenwinkels und dem dadurch reduzierten Reibungsmoment hervorragend als Bewegungsgewinde und entspricht damit dem Wirkprinzip eines Schraubgetriebes.
Trapezgewindemuttern und Spindelmuttern werden aus verschiedenen Materialien hergestellt, um spezifischen Anforderungen an Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit gerecht zu werden. Häufig verwendet man Bronze, da dieses Material eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, eine hohe Belastbarkeit und Selbstschmiereigenschaften bietet. Bronze ist besonders geeignet für Anwendungen, in denen Langlebigkeit und wenig Wartungsaufwand wichtig sind. Stahl ist ein weiteres gängiges Material für Trapezgewindemuttern und Spindelmuttern, da es hohe Festigkeit bietet und somit gut für Anwendungen mit hohen Lasten geeignet ist. Spindelmuttern aus Stahl können zusätzlich wärmebehandelt oder beschichtet werden, um ihre Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen. In unserem Online-Shop erhalten Sie je nach Ihren spezifischen Anforderungen Trapezgewindemuttern und Spindelmuttern aus Stahl, Bronze, Messing, Kunststoff und einer Aluminiumlegierung.
Trapezgewindemuttern und Spindelmuttern werden mit metrischem Trapezgewinde ähnlich der DIN 103 hergestellt.

Anwendung von Trapezgewindemuttern und Spindelmuttern

Eine Trapezgewindemutter bzw. Spindelmutter ist aufgrund ihrer robusten Bauweise und ihrer Fähigkeit, hohe axiale Lasten zu bewältigen, eine ideale Wahl für Mechanismen, die schwere Lasten heben oder verschieben müssen. Sie werden häufig in Lineartischen oder Hubtischen, aber auch in Hebebühnen, Winden oder Pressen verwendet. Dort ermöglichen Trapezgewindemuttern und Spindelmuttern eine sichere und reibungsarme Bewegung. Sie sind in der Lage, die Bewegung der Tische bzw. Bühnen zu stabilisieren und gleichzeitig Materialien und Werkstücke effizient zu positionieren.
Um eine weniger präzise Positionierung durch das Einwirken von axialem Spiel zu vermeiden, werden häufig Vorspannungselemente, wie z.B. Zugfedern eingesetzt. Dadurch wird nicht nur die Präzision, sondern auch die Wiederholgenauigkeit erhöht. In unserem Online-Shop finden Sie auch zweiteilige Spindelmuttern mit Trapezgewinde, die über eine Klemmschraube verfügen und so eine einstellbare Vorspannung erzeugen, um das Umkehrspiel zu reduzieren. Zweiteilige Trapezgewindemuttern sind daher oft in Messgeräten oder Justage-Einheiten zu finden. In einem anderen Anwendungsfall wird eine Trapezgewindemutter bei Präzisionsdrehmaschinen für die Positionierung des Drehmeißels verwendet. Für Anwendungen, in denen eine noch höhere Präzision und Wiederholgenauigkeit benötigt wird, bietet MISUMI auch Kugelgewindetriebe an.
Um die Funktion und Zuverlässigkeit sicherzustellen, muss bei Spindeltrieben auf die korrekte Lagerung geachtet werden. In der Praxis sind deshalb Kombinationen aus Fest- und Loslagerungen üblich, da sie die thermische Ausdehnung sowie andere dynamische Einflüsse ausgleichen, die während des Betriebs auftreten können. Darüber hinaus werden Vibrationen im System verhindert bzw. minimiert, die durch Unwuchten oder Unregelmäßigkeiten in der Drehbewegung entstehen können.

Ausführungen von Trapezgewindemuttern und Spindelmuttern

In unserem Online-Shop finden Sie Trapezgewindemuttern und Spindelmuttern in unterschiedlichen Ausführungen, zum Beispiel rund mit gerader Lauffläche, mit Flansch oder mit Führungswagen. Darüber hinaus bieten wir auch Spindelmutter-Halterungen sowie Distanzstücke an.
Eine Trapezgewindemutter bzw. Spindelmutter mit gerader Lauffläche ist kompakter und oft leichter als solch eine mit Flansch. Ihre Installation und Wartung kann einfacher sein, insbesondere in Systemen, wo Platzbeschränkungen bestehen oder wo die Mutter innerhalb einer komplexeren Baugruppe verborgen ist. Eine Trapezgewindemutter bzw. Spindelmutter mit Flansch bietet ebenfalls mehrere Vorteile. Zum einen lässt sich solch eine Mutter mit Trapezgewinde besser an Maschinenkomponenten befestigen, da der Flansch eine größere Kontaktfläche bietet. Diese erhöhte Auflagefläche verteilt die Last gleichmäßiger und erhöht die Stabilität der Verbindung. Des Weiteren erleichtert der Flansch die Montage, da er eine präzise Ausrichtung der Mutter im Verhältnis zur Spindel und zu anderen Bauteilen ermöglicht.
Bei Trapezgewindemuttern und Spindelmuttern mit Flansch können Sie weiterführend die Form des Flansches auswählen. Kompaktflansche eignen sich beispielsweise besonders für Anwendungen, in denen der verfügbare Platz begrenzt ist. Runde oder quadratische Flansche verfügen wiederum über eine größere Oberfläche. Diese Formen sind ideal für Anwendungen, in denen starke Seitenkräfte auftreten und eine hohe Stabilität erforderlich ist.
Bei der Verwendung einer Spindelmutter in Kombination mit einem breiten Führungswagen ermöglichen Distanzstücke bzw. Ausgleichsplatten eine präzise und stabile Anordnung der Bauteile innerhalb des Systems. Die Ausgleichsplatten helfen dabei, diese Komponenten korrekt zu positionieren und stellen sicher, dass die Spindelmutter korrekt mit dem Führungswagen und anderen Systemkomponenten ausgerichtet ist.
Darüber hinaus sind in unserem Online-Shop auch spielfreie Ausführungen von Trapezgewindemuttern und Spindelmuttern erhältlich. Solche eine Trapezgewindemutter bzw. Spindelmutter ist so konzipiert, dass das Umkehrspiel nahezu eliminiert wird. Dies kann durch spezielle Konstruktionsmerkmale erreicht werden, wie zum Beispiel das Vorspannen von zwei Mutterhälften gegeneinander oder durch die Verwendung elastischer Materialien. Diese üben eine konstante Kraft auf die Spindel aus, um jegliches Spiel zu kompensieren. Eine spielfreie Trapezgewindemutter bzw. Spindelmutter ermöglicht eine sehr genaue Steuerung der Bewegung, reduziert Vibrationen und verbessert die Wiederholgenauigkeit von Positionierungsvorgängen. Die Wahl zwischen einer spielfreien und einer normalen Ausführung hängt von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab. Während normale Ausführungen für die meisten Standardanwendungen ausreichen, sind spielfreie Trapezgewindemuttern und Spindelmuttern vorteilhaft für hochpräzise Industrieprozesse, wo jede Abweichung kritische Auswirkungen haben kann.
Eine Darstellung verfügbarer Spindelmuttern und Spindeltriebe sowie Informationen über die Berechnung wichtiger Parameter finden Sie in dieser Übersicht der Gewindetriebe als PDF.

Schmierung von Trapezgewindemuttern und Spindelmuttern

Die regelmäßige Wartung und Überprüfung der Schmierung in Spindeltrieben ist Voraussetzung für eine optimale Leistung der Trapezgewindemuttern und Spindelmuttern. Eine angemessene Schmierung minimiert Reibung und Verschleiß, was wiederum zu einer verbesserten Effizienz und einer Verlängerung der Lebensdauer der beteiligten Komponenten führt. Die primäre Funktion der Schmierung in einem Spindeltrieb besteht darin, die Reibung zwischen der Spindel und der Spindelmutter zu reduzieren. Reibung kann zu einem erhöhten Energiebedarf führen und die Bewegungseffizienz verringern. Auch kann der ständige Kontakt zwischen der Spindel und dem Trapezgewinde der Mutter unter Lastbedingungen zu erheblichem Verschleiß führen. Schmiermittel bilden eine Schutzschicht zwischen den Kontaktflächen und reduzieren somit die Reibung und den Materialabtrag.
Falls die Schmierung einer Trapezgewindemutter nur bedingt möglich ist, bieten wir in unserem Online-Shop auch eine wartungsfreie Ausführung mit Graphiteinlagerungen an. Das Graphit löst sich bei Abrieb aus der Spindelmutter und sorgt so für die Schmierung der Spindelmutter.

Befestigung von Trapezgewindemuttern und Spindelmuttern

Bei der Auswahl einer geeigneten Befestigungsmethode müssen unter anderem die spezifischen Anforderungen der Anwendung, die jeweiligen Umgebungsbedingungen sowie die mechanischen Eigenschaften der verwendeten Materialien berücksichtigt werden. In unserem Shop können Sie zwischen Trapezgewindemuttern und Spindelmuttern mit Zentrierbund, Durchgangsbohrungen, Gewindebohrungen und Langlöchern auswählen.
Eine Trapezgewindemutter bzw. Spindelmutter mit Zentrierbund kann genau in eine entsprechende Aussparung oder in ein Gegenstück auf der Montagefläche gesteckt werden. Die Zentrierung sorgt für Passgenauigkeit in der axialen Ausrichtung und verhindert, dass sich die Spindelmutter mit Trapezgewinde unter der Last oder Vibration verschiebt. Eine Spindelmutter mit Zentrierbund ist besonders nützlich in Präzisionsmaschinen, wo jede Lageabweichung oder Dejustierung die Funktionsweise erheblich beeinträchtigen könnte.
Durchgangsbohrungen oder Gewindebohrungen bieten eine sehr direkte und einfache Möglichkeit, eine Trapezgewindemutter an einer Abdeckung oder einem Gehäuse zu befestigen. Diese Art der Befestigung ist optimal für Anwendungen, bei denen die Trapezgewindemutter starken axialen oder radialen Lasten ausgesetzt ist.
Langlöcher wiederum bieten eine gewisse Flexibilität in der Positionierung der Trapezgewindemutter bzw. Spindelmutter, während sie gleichzeitig eine feste Verbindung ermöglichen. Die länglichen Löcher erlauben eine Feinjustierung beim Positionieren der Spindelmutter, was dabei hilft, kleinere Fertigungstoleranzen auszugleichen oder Nachjustierungen während des Betriebs vorzunehmen. Diese Flexibilität kann in automatisierten Fertigungslinien oder in Anwendungen, die eine regelmäßige Wartung und Justierung erfordern, von Vorteil sein.
Bei der Montage einer Trapezgewindemutter bzw. Spindelmutter sind auch noch andere Gesichtspunkte zu beachten. Beispielsweise muss die Gewindemutter mit einer Spindel gepaart werden, die ebenfalls über einen Flankenwinkel von 30° verfügt. Außerdem ist es im Hinblick auf eine reibungslose Funktion empfehlenswert, dass Trapezgewindemutter und Trapezgewindespindel immer von demselben Hersteller stammen sowie die gleiche Steigung besitzen.

Anwendungsbeispiele für Trapezgewindemuttern und Spindelmuttern

Anwendungsbeispiel - Spielfreie und vorgespannte vs. normale Ausführung von Trapezgewindemuttern und Spindelmuttern

(A) Spielfreie Ausführung, (A1) Federkraft, (A2) Sekundäre Mutter, (A3) kleine vorgespannte Feder, (A4) Hauptmutter, (B) normale Ausführung, (B1) Spiel

Anwendungsbeispiel - Spindelmutter mit Ausgleichsplatte für breite Führungswagen

Anwendungsbeispiel - Klemmvorrichtung mit synchronisierten Gewindetrieben und Trapezgewindemuttern

(1) Gewindetrieb, (2) Trapezgewindemutter, (3) Zahnriemen

Anwendungsbeispiel - Manueller Positioniermechanismus mit Gewindetrieb und Trapezgewindemutter

(2) Trapezgewindemutter, (3) Handräder, (4) Lagerbock-Einheiten, (5) Linearwellen, (6/7/8) Stellringe, (8) Gleitlagerbuchsen, (9/14) Abstandshalter, (10) Laufrollen, (11) Hebel, (12/13) Pfeilschilder und Skalenband, (15/16/17/18/19) Kombischrauben