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Gelb = Axialspiel
Mit dem Axialspiel kann die verlorene Bewegung, der „Totgang“, auf der Spindel infolge des Spaltes zwischen Gewindespindel und Gewindemutter beschrieben werden. Häufig wird auch der Begriff Spiel damit verbunden, aber der korrekte technische Begriff ist jedoch Axialspiel. Es ist somit die Bewegung der Gewindemutter in axialer Richtung ohne Bewegung der Spindel. Gleitgewindetriebe benötigen ein Minimalspiel, um ihre Funktion aufrecht zu halten. Ist das Axialspiel zu gering steigt damit auch das erforderliche Drehmoment zur Bewegung der Gewindemutter an.
Neben dem durch die Fertigungstoleranzen verursachten Axialspiel sind auch die anwendungsspezifischen Einflüsse zu berücksichtigen. Das in der Anwendung zu berücksichtigende Mindestspiel muss neben thermischen und hygroskopischen Umwelteinflüssen auch die in der Anwendung entstehende Reibungswärme berücksichtigen. Diese spielt eine entscheidende Rolle in Verbindung mit dem Ausdehnungsverhalten des verwendeten Kunststoffmaterials. Somit kann sich das im System vorliegende Axialspiel bei Temperaturschwankungen ändern.
Abbildung zur Veranschaulichung von axialem Spiel vs. radialem Spiel Axiales Spiel und radiales Spiel sind mechanische Begriffe, die verwendet werden, um die freie Bewegung eines Bauteils in verschiedenen Richtungen zu beschreiben. Axiales Spiel bezieht sich auf die Bewegung eines Bauteils entlang seiner Längsachse (parallel zur Drehachse), während radiales Spiel die Bewegung senkrecht zur Drehachse betrifft. Das Ausmaß dieses Spiels kann die Funktionalität und Präzision mechanischer Systeme erheblich beeinflussen.

Axiales Spiel, auch als Endspiel oder axiale Freigängigkeit bezeichnet, tritt häufig bei Bauteilen wie Lagern, Wellen und Zahnrädern auf. Es stellt das Maß der zulässigen axialen Bewegung eines Bauteils innerhalb seines Gehäuses dar. Übermäßiges axiales Spiel kann zu Fehlausrichtung, Vibrationen und sogar zu katastrophalen Ausfällen führen. Auf der anderen Seite kann zu wenig axiales Spiel zu Blockierung und vorzeitigem Verschleiß führen.
In Anwendungen, in denen Axialkräfte oder Schubbelastungen auftreten, ist eine sorgfältige Berücksichtigung des axialen Spiels entscheidend, um einen stabilen und zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten. Ingenieure müssen das zulässige axiale Spiel auf Grundlage der Anforderungsprofile und der Eigenschaften der Komponenten präzise berechnen und festlegen.
Radialspiel, auch als radiale Freigängigkeit bezeichnet, beschreibt die Bewegung eines Bauteils senkrecht zur Drehachse. Dieses Spiel ist besonders entscheidend bei Anwendungen, die rotierende Elemente wie Kugellager und Riemenscheiben umfassen. Das Radialspiel bestimmt den Abstand zwischen dem rotierenden Bauteil und seinem Gehäuse und beeinflusst Aspekte wie Laufruhe und Wärmeableitung.
Die Wahl des passenden Radialspiels ist ein Balanceakt. Zu viel Radialspiel kann übermäßige Vibrationen verursachen und die Präzision des Systems beeinträchtigen, was zu Effizienzverlust und beschleunigtem Verschleiß führt. Umgekehrt kann ein zu geringes Radialspiel zu erhöhtem Widerstand, höheren Temperaturen und potenziellen Systemausfällen führen
Verschiedene Faktoren können das axiale und radiale Spiel in mechanischen Systemen beeinflussen. Dazu gehören Temperaturschwankungen, Materialeigenschaften, Fertigungstoleranzen und die Betriebsbedingungen. Ingenieure müssen diese Faktoren bei der Konstruktion sorgfältig berücksichtigen, um die langfristige Leistung und Zuverlässigkeit des Systems zu maximieren.
Symbole für Umweltfaktoren wie Temperatur, Verschmutzung und Belastung, neben einer Kunststoff-Gewindemutter.

Die Minimierung axialen und radialen Spiels kann die Gesamtleistung eines Systems erheblich verbessern. Ingenieure können dies durch den Einsatz hochpräziser Bauteile, durch optimierte Fertigungsprozesse und durch den Einsatz entsprechend abgestimmten Vorspanntechniken erreichen. Dies erhöht sowohl die Genauigkeit als auch die Effizienz eines Systems.
Zusammenfassend ist die Differenzierung zwischen axialem Spiel und radialem Spiel für technische Anwendungen, insbesondere in präzisen mechanischen Systemen, von entscheidender Bedeutung. Das Verständnis der Wichtigkeit dieser Konzepte versetzt Ingenieure in die Lage, fundierte Entscheidungen zu treffen, die Zuverlässigkeit zu steigern und die Systemperformance zu optimieren.
Das Gleichgewicht zwischen axialem und radialem Spiel ist eine anspruchsvolle Aufgabe, die jedoch die Grundlage für den Erfolg zahlreicher mechanischer Systeme bildet. Durch Berücksichtigung der Wechselwirkungen dieser Faktoren und der Anwendung moderner Technologien können Ingenieure neue Innovationsmöglichkeiten erschließen und hochentwickelte Maschinen für die Zukunft schaffen.
Axialspiel ist eine Hin-und-her-Bewegung entlang einer Welle. Radialspiel ist eine Auf-und-ab- oder Seitwärtsbewegung, die senkrecht zur Welle verläuft.
Verwenden Sie eine Messuhr oder Fühllehren, um die Bewegung senkrecht zur Welle zu messen. Präzision ist entscheidend, um Vibrationen und den Verlust von Genauigkeit zu vermeiden.
Es ist entscheidend in Systemen mit Axiallasten, wie beispielsweise in einem Autogetriebe oder einem Elektromotor, um Blockierungen oder Reibung zu verhindern.
Unzureichendes Spiel erzeugt hohe Reibung und Hitze, was Schmierstoffe schnell abbauen und zu Blockierungen oder Materialversagen führen kann.
Ein kleines Spiel kann absichtlich eingeplant werden, um thermische Ausdehnungen bei Erwärmung der Komponenten auszugleichen.
Ja, eine Komponente wie ein Rillenkugellager ist so konstruiert, dass sie über einen kleinen Betrag von sowohl axialem als auch radialem Spiel verfügt.
Sie können Zwischenlagen, sogenannte Shims, verwenden, um den Abstand zwischen den Komponenten präzise zu kontrollieren und die Axialbewegung zu minimieren.
Materialien mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungsraten erfordern eine sorgfältige Gestaltung der Abstände, um sicherzustellen, dass das richtige Maß an Spiel bei Betriebstemperaturen erhalten bleibt.

Zur Reduzierung des unerwünschten Axialspiel hat sich, neben der richtigen Werkstoffauswahl, ein Vorspannmechanismus als wirkungsvolle Maßnahme bewährt. Für unsere dryspin® Steilgewinde und Trapezgewinde gibt es vier Varianten mit Vorspannung: Zero-Backlash, Low-Clearance, Preload- und AB-Gewindemutter. Hier finden Sie alle Vorteile und notwendigen Montagehinweise unserer spielreduzierten Gewindemuttern.
Bei Anwendungen mit hohen Lasten, hohen Temperaturen oder in stark verschmutzten Umgebungen sollte in jedem Fall eine Standardgewindemutter verwendet werden. Grund hierfür ist, das alle drei Prinzipien durch zu hohe Belastungen in ihrer Wirkung aufgehoben werden. Aus diesem Grund werden die maximal statischen Axiallasten für jede Gewindemutternvariante separat angegeben.
Eine der präzisesten Lösungen ist die ZB-Gewindemutter. Sie besteht aus mehreren Komponenten und stellt sich auf die Lebensdauer selbst nach. Sie ist besonders geeignet für Gewindetriebe mit Steilgewinde zur schnellen Verstellung kleiner Lasten. Das spielfreie Prinzip gewährleistet minimales Spiel über die gesamte Lebensdauer. Ideal für präzise Positionier- und Vorschubbewegungen in der Medizin-, Labor- und Drucktechnik sowie in den weiten Bereichen der Biowissenschaften. Die Gewindemutter besteht aus einer Tragmutter, einem Stellring mit Torsionsfeder, einer Reibscheibe und dem Axialelement. Mit Hilfe der Torsionsfeder wird die Vorspannung in das Gewindesystem gebracht.
170) Das Leerlaufdrehmoment der Zero-Backlash Gewindemutter steigt mit der Lebensdauer an. Bei der Berechnung und Auslegung wird empfohlen, dass max. Leerlaufmoment zu berücksichtigen.
| Gewinde | Max. stat. F axial [N] | Max. Leerlaufmoment (mit Feder)170) ab [Nm] | Artikelnummer |
|---|---|---|---|
| Ds5x5 | 75 | 0,02 | DST-JFRM-ZB-0001-DS5X5 |
| Ds6.35x2.54 | 75 | 0,005-0,02 | DST-JFRM-ZB-0001-DS6.35X2,54 |
| Ds6.35x5.08 | 75 | 0,005-0,02 | DST-JFRM-ZB-0001-DS6.35X5.08 |
| Ds6.35x12.7 | 75 | 0,005-0,02 | DST-JFRM-ZB-0001-DS6.35X12.7 |
| Ds6.35x25.4 | 75 | 0,005-0,02 | DST-JFRM-ZB-0001-DS6.35X25.4 |
| Ds8x10 | 150 | 0,01-0,03 | DST-JFRM-ZB-0001-DS8X10 |
| Ds8x15 | 150 | 0,01-0,03 | DST-JFRM-ZB-0001-DS8X15 |
| Ds8x24 | 150 | 0,01-0,03 | DST-JFRM-ZB-0001-DS8X24 |
| Ds10x12 | 150 | 0,01-0,04 | DST-JFRM-ZB-0001-DS10X12 |
| Ds10x25 | 150 | 0,01-0,04 | DST-JFRM-ZB-0001-DS10X25 |
| Ds10x50 | 150 | 0,01-0,04 | DST-JFRM-ZB-0001-DS10X50 |
| Ds12x3 | 500 | 0,08 | DST-JFRM-ZB-0001-DS12X3 |
| Ds12x5 | 500 | 0,08 | DST-JFRM-ZB-0001-DS12X5 |
| Ds12.7x12.7 | 500 | 0,08 | DST-JFRM-ZB-0001-DS12.7X12.7 |
| Ds12x15 | 500 | 0,08 | DST-JFRM-ZB-0001-DS12X15 |
| Ds12x25 | 500 | 0,08 | DST-JFRM-ZB-0001-DS12X25 |
| Ds14x4 | 500 | 0,08 | DST-JFRM-ZB-0001-DS14X4 |
| Ds14x25 | 500 | 0,08 | DST-JFRM-ZB-0001-DS14X25 |
| Ds14x30 | 500 | 0,08 | DST-JFRM-ZB-0001-DS14X30 |
Die Pre-Load Gewindemutter überzeugt mit minimalem Axialspiel und höhster Positioniergenauigkeit. Sie ist die kostengünstige Alternative zur Zero-Backlash und für kleine Steigungen bestens geeignet. Es handelt sich um das bewährte Pre-Load Prinzip aus SHT-PL. Typische Anwendungsbereiche sind z.B. 3D-Drucker.
| Gewinde | Max. stat. F axial [N] | Max. Leerlaufmoment (mit Feder) ab [Nm] | Artikelnummer |
|---|---|---|---|
| Ds6.35x1 | 30 | 0,10 | DST-JFRM-PL-0001-DS6.35X1 |
| Ds6.35x2.54 | 30 | 0,10 | DST-JFRM-PL-0001-DS6.35X2.54 |
| Ds6.35x5.08 | 30 | 0,10 | DST-JFRM-PL-0001-DS6.35X5.08 |
| Ds6.35x6.35 | 30 | 0,10 | DST-JFRM-PL-0001-DS6.35X6.35 |
| Ds10x2 | 40 | 0,10 | DST-JFRM-PL-0001-DS10X2 |
| Ds10x3 | 40 | 0,10 | DST-JFRM-PL-0001-DS10X3 |
| Ds10x12 | 35 | 0,15 | DST-JFRM-PL-0001-DS10X12 |
Unsere LC-Gewindemuttern sind alle mit zwei Elastomer O-Ringen ausgestattet. Vom Funktionsprinzip ähnelt sie der AB-Gewindemutter. Mit Hilfe der LC-Gewindemutter kann aber in diesem Fall eine Spielreduzierung erreicht werden. Die O-Ringe bringen eine umlaufende radiale Vorspannung in das Gewindesystem, wodurch die Gewindemutternflanken und die Gewindegänge der Spindel gedrückt werden. Dies gewährleistet eine gleichbleibende axiale und radiale Vorspannung der Mutter. Die hohe Laufruhe und kostengünstige Anschaffung sind weitere Vorteile der LC-Gewindemutter.
| Gewinde | Max. stat. F axial [N] | Max. Leer- laufmoment (mit O-Ring) ab [Nm] | Artikelnummer |
|---|---|---|---|
| Ds6,35x2,54 | 40 | 0,005 | DST-JFRM-LC-0001-DS6.35X2,54 |
| Ds6,35x5,08 | 40 | 0,005 | DST-JFRM-LC-0001-DS6.35X5.08 |
| Ds6,35x12,7 | 40 | 0,005 | DST-JFRM-LC-0001-DS6.35X12.7 |
| Ds6,35x25,4 | 40 | 0,005 | DST-JFRM-LC-0001-DS6.35X25.4 |
| Ds8x10 | 75 | 0,01 | DST-JFRM-LC-0001-DS8X10 |
| Ds8x15 | 75 | 0,01 | DST-JFRM-LC-0001-DS8X15 |
| Ds10x12 | 75 | 0,01 | DST-JFRM-LC-0001-DS10X12 |
| Ds10x25 | 75 | 0,01 | DST-JFRM-LC-0001-DS10X25 |
| Ds10x50 | 75 | 0,01 | DST-JFRM-LC-0001-DS10X50 |
| Ds12x5 | 125 | 0,03 | DST-JFRM-LC-0001-DS12X25 |
| Ds12x25 | 125 | 0,03 | DST-JFRM-LC-0001-DS12X5 |
| Ds14x25 | 125 | 0,03 | DST-JFRM-LC-0001-DS14X25 |
| Ds14x30 | 125 | 0,03 | DST-JFRM-LC-0001-DS14X30 |
| Ds14x40,6 | 125 | 0,03 | DST-JFRM-LC-0001-DS14X40,6 |
| Gewinde Eingängig | Max. stat. F axial [N] | Max. Leer- laufmoment (mit O-Ring) ab [Nm] | Artikelnummer |
|---|---|---|---|
| Tr8x1,5 | 75 | 0,01-0,03 | JFRM-LC-0001-TR8X1.5 |
| Tr10x2 | 75 | 0,01-0,03 | JFRM-LC-0001-TR10X2 |
| Tr10x3 | 75 | 0,01-0,03 | JFRM-LC-0001-TR10X3 |
| Tr12x3 | 125 | 0,06 | JFRM-LC-0001-TR12X3 |
| Tr12x4 | 125 | 0,08 | JFRM-LC-0001-TR14X3 |
| Tr14x4 | 125 | 0,08 | JFRM-LC-0001-TR14X4 |
| Gewinde Mehrgängig | |||
|---|---|---|---|
| Tr06x2P1 | 40 | 0,01-0,03 | JFRM-LC-0001-TR06X2P1 |
| Tr12x6P3 | 125 | 0,06 | JFRM-LC-0001-TR12X6P3 |
Generell können bei Gewindetrieben Geräusche und Vibrationen auftreten. Insbesondere bei langen Spindeln und hohen Verfahrwegen kann es zu selbsterregten Schwingungen im Gleitsystem kommen. Gewindemuttern aus den tribologisch optimierten iglidur Material neigen aufgrund ihrer guten Gleiteigenschaften deutlich weniger zu Geräuschen als konventionelle Kunststoffe oder metallische Materialien wie Bronze oder Messing.
Zur Reduzierung von Geräuschen ist neben der richtigen Werkstoffauswahl auch ein Vorspannmechanismus eine wirkungsvolle Maßnahme. Hierbei wird im Falle der AB-Gewindemutter durch ein Elastomerring eine Kraft auf ein Einlegerplättchen mit passendem Gewinde aufgebracht, das in die Gewindegänge der Gewindespindel gedrückt wird. Wichtig ist, das diese Vorspannung nicht über die gesamte Länge und nicht umlaufend vorhanden ist. Somit wird eine Axialspielreduzierung lediglich in einem kleinem Bereich gewährleistet. Das Funktionsprinzip dieser Gewindemutter unterscheidet sich signifikant zu dem der Zero-Backlash Gewindemutter.
| Gewinde | Flächentraganteil [mm2] | Max. stat. F axial [N] | Artikelnummer |
|---|---|---|---|
| Tr8x1,5 | 228 | 683 | JSRM-AB-2220-TR8X1.5 |
| Tr10x2 | 283 | 848 | JSRM-AB-2220-TR10X2 |
| Tr12x3 | 396 | 1.188 | JSRM-AB-2220-TR12X3 |
| Tr16x4 | 704 | 2.111 | JSRM-AB-2220-TR16X4 |
| Tr18x4 | 905 | 2.714 | JSRM-AB-2220-TR18X4 |
| Tr20x4 | 1.131 | 3.393 | JSRM-AB-2220-TR20X4 |
| Tr24x5 | 1.621 | 4.863 | JSRM-AB-2220-TR24X5 |
| Gewinde iglidur® J | Flächentraganteil [mm2] | Max. stat. F axial [N] | Artikelnummer |
|---|---|---|---|
| Tr10x2 | 353 | 1.060 | JFRM-AB-2220-TR10X2 |
| Tr10x3 | 334 | 1.001 | JFRM-AB-2220-TR10X3 |
| Tr12x3 | 396 | 1.188 | JFRM-AB-2220-TR12X3 |
| Tr14x4 | 471 | 1.414 | JFRM-AB-2220-TR14X4 |
| Tr16x2 | 613 | 1.838 | JFRM-AB-2220-TR16X2 |
| Tr16x4 | 704 | 2.111 | JFRM-AB-2220-TR16X4 |
| Tr18x4 | 905 | 2.714 | JFRM-AB-2220-TR18X4 |
| Tr20x4 | 1.131 | 3.393 | JFRM-AB-2220-TR20X4 |
| Tr24x5 | 1.621 | 4.863 | JFRM-AB-2220-TR24X5 |
| Gewinde iglidur® R | Flächentraganteil [mm2] | Max. stat. F axial [N] | Artikelnummer |
|---|---|---|---|
| Tr10x2 | 283 | 424 | RSRM-AB-2220-TR10X2 |
| Tr12x3 | 396 | 594 | RSRM-AB-2220-TR12X3 |
| Tr16x4 | 704 | 1.056 | RSRM-AB-2220-TR16X4 |
| Tr18x4 | 905 | 1.357 | RSRM-AB-2220-TR18X4 |
| Tr20x4 | 1.131 | 1.696 | RSRM-AB-2220-TR20X4 |
| Tr24x5 | 1.621 | 2.432 | RSRM-AB-2220-TR24X5 |
| Gewinde iglidur® R | Flächentraganteil [mm2] | Max. stat. F axial [N] | Artikelnummer |
|---|---|---|---|
| Tr10x2 | 353 | 530 | RFRM-AB-2220-TR10X2 |
| Tr10x3 | 334 | 501 | RFRM-AB-2220-TR10X3 |
| Tr12x3 | 396 | 594 | RFRM-AB-2220-TR12X3 |
| Tr14x4 | 471 | 707 | RFRM-AB-2220-TR14X4 |
| Tr16x2 | 613 | 919 | RFRM-AB-2220-TR16X2 |
| Tr16x4 | 704 | 1.056 | RFRM-AB-2220-TR16X4 |
| Tr18x4 | 905 | 1.357 | RFRM-AB-2220-TR18X4 |
| Tr20x4 | 1.131 | 1.696 | RFRM-AB-2220-TR20X4 |
| Tr24x5 | 1.621 | 2.432 | RFRM-AB-2220-TR24X5 |

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