Kuglespindel eller tandrem er i bund og grund et valg, der er bestemt af hvilke egenskaber, der er vigtige for dit lineære drev. Har du brug for at prioritere nøjagtighed eller hastighed? Har du begrænset med plads? Er det vigtigt, at applikationen kræver minimal vedligeholdelse? Vi gennemgår nogle egenskaber, der skiller kuglespindlen fra tandremmen.
Kuglespindel og tandrem – styrker og svagheder
Der er en række områder, hvor kuglespindlens og tandremmens egenskaber har betydning for den lineære bevægelse. Afhængig af applikationskrav, og det skal du opfylde, har de forskellige fordele. Kort sagt kan man sige, at kuglespindlen er et godt valg, hvis du har brug for høj repeterbarhed, stivhed og kraft, mens tandremmen er et godt valg, hvis du har brug for høj hastighed og lange bevægelser.
Præcision
Når det kommer til præcision, er kuglespindlen bedre end tandremmen. Den har normalt et lille slør, som kan fjernes og dermed komme ned til tusindedele af en millimeter. Den har også høj repeterbarhed med nøjagtigt den samme position hver gang. Tandremme har i nogle tilfælde et slør, men generelt bruges en såkaldt tæt tand, der eliminerer dette.
I sidste ende er der dog altid en lavere præcision i et tandremsdrev, da det har en langt større fremføring pr. omdrejning og dermed bliver følsom over for slør og opløsning i den drivende motor og gear. Men først og fremmest er stivheden i en tandrem betydeligt lavere end i en kuglespindel, så den faktiske præcision bliver meget følsom over for, hvilke belastninger der virker på den drevne del.
Nøjagtighed
Nøjagtigheden er veldefineret for kuglespindlen og er mulig at vælge i forskellige klasser til ca. 0,05 mm pr. meter. For tandremmen er det sværere at angive stigningsnøjagtigheden. Som referenceværdi kan man antage så groft som 1 mm fejl per meter.
Hastighed
Har du brug for høj hastighed eller hurtig acceleration, er tandremmen bedst egnet. Kuglespindlen kan håndtere op til 1 m/s, mens tandremmen kan anvendes uden direkte begrænsninger for hastigheder op til 10 m/s. Den har højere acceleration, men til gengæld lidt mindre nøjagtighed.
Slaglængde
Tandrem muliggør slaglængder på op til 5–6 meter med god ydeevne og op til 10 meter eller mere, hvis du kan give afkald på stivhed og acceleration. Kuglespindeldrev taber meget hurtigt hastighedsydelse når slaglængderne overstiger 2–3 meter. Ved hjælp af støttelejer og store stigninger kan det blive en forsvarlig ydeevne med op til over 5 meter slaglængde.
Vedligeholdelsesbehov
En kuglespindel skal smøres regelmæssigt og det er vigtigt at være nøjagtig med dette. En kuglespindel kan køre mange millioner omdrejninger på en uge, men uden korrekt smøring, kan den slides relativt hurtigt op. En indkapslet kuglespindel behøver dog ikke smøres så ofte. Et tandremsdrev er derimod relativt vedligeholdelsesfrit, især når man ofte vælger at overdimensionere lejerne til remhjulene for at gøre dem vedligeholdelsesfrie over lange tidsperioder.
Belastningskapacitet
En kuglespindel giver højere kraft og er mere kompakt, hvilket gør at den for eksempel fungerer godt i bearbejdningsmaskiner, hvor pladsen er begrænset og behovet for høj kraft er stort.
Sikkerhed
En kuglespindel kan opleves som sikrere end en tandrem. Men hvis kuglerne af en eller anden grund ødelægges eller forsvinder, falder den frit. Til sikkerhedskritiske applikationer vælger man derfor primært kuglespindler med tilbagestillingsmekanismer i metal, og ved personsikkerhedskrav kan man supplere med en redundant sikkerhedsmøtrik. Remdrev kan føles usikre, men korrekt dimensioneret og forspændt har det en enorm styrke. Remmens brudstyrke er omkring ti gange højere end den maksimalt anbefalede rembelastning for lineærmodulen. Det første, der sker ved store overbelastninger er, at remmen springer over en tand og man risikerer at få skader på tænderne. Også tandhjulene kan blive beskadiget, hvis dette sker gentagne gange.
