Headerbild zur Lineartechnik mit Kugelgewindetrieben, Linearachsen und technischen Konstruktionszeichnungen.

Lineartechnik für eine
starke technische Basis

Dokumentation
Lebensdauer
Kritische Drehzahlen

Präzision, Steifigkeit und Lebensdauer von Anfang an absichern

Im Maschinenbau und insbesondere in der Antriebstechnik erzielen Komponenten der Lineartechnik beste Ergebnisse für präzise translatorische Bewegungsaufgaben. MDESIGN unterstützt die normgerechte Berechnung und Auslegung von Linearführungen und Kugelgewindetrieben für hochdynamische und hochpräzise Anwendungen.

Der Zugriff auf integrierte Herstellerkataloge sowie strukturierte Eingabe- und Auswertungsfunktionen unterstützt eine schnelle und sichere Auslegung komplexer Linearsysteme.

Berücksichtigte Normen für Linearführungen und Kugelgewindetriebe

Linearführungen

DIN 636-2

Lagerlebensdauer

ISO 281/A2

Axiale Steifigkeit

DIN ISO 3408-4

Tragzahl & Lebensdauer

DIN ISO 3408-5

Standards schaffen, Engineering beschleunigen

MDESIGN schafft eine einheitliche Grundlage für Berechnungen im gesamten Team. Strukturierte Eingaben, zentral gepflegte Berechnungsgrundlagen und eine durchgängige Dokumentation sorgen dafür, dass Ergebnisse nachvollziehbar und über Projekte hinweg vergleichbar bleiben.

Seit über 40 Jahren unterstützt MDESIGN Unternehmen bei der Berechnung und Auslegung technischer Komponenten – heute mit mehr als 35.000 Anwendern weltweit.

MDESIGN Softwareoberfläche
40+ Jahre Engineering-Erfahrung
35.000+ Anwender weltweit
Lineartechnik

Führung und Spindel technisch passend dimensionieren

Eine Linearachse muss nicht nur die auftretenden Kräfte aufnehmen. Auch geforderte Laufleistung, Genauigkeit, Bauraum und Bewegungsdynamik beeinflussen die Dimensionierung. Für Linearführungen werden unter anderem äquivalente Belastungen, statische Sicherheit, Tragzahlen und Lebensdauer bestimmt. Bei Kugelgewindetrieben kommen Axialsteifigkeit, Vorspannung, Knicklast sowie biegekritische und zulässige Drehzahlen hinzu. Damit wird früh sichtbar, ob eine gewählte Baugröße zur Aufgabe passt oder eine andere Führung, Spindelgeometrie beziehungsweise Lagerung erforderlich ist. Das reduziert Überdimensionierung und verkürzt die Auswahl geeigneter Komponenten.

Radiale und tangentiale Belastungen
Axiale Steifigkeit
Statische Sicherheit
Zulässige Drehzahl
Lebensdauerbewertung
Knicklast und Axialbelastung
Abmessungen und Einbauraum
Statische und dynamische Tragzahl
Zuverlässigkeit und Lastfälle
Ergebnisbewertung und Dimensionierung

Unterschiedliche Linearführungen für Belastung und Einbauraum auswählen

Kugel- und Rollenumlaufführungen unterscheiden sich in Tragfähigkeit, Bauform und Belastungsrichtung. Je nach Maschinenkonzept können mehrere Kugel- oder Rollenreihen sowie unterschiedliche Führungsanordnungen erforderlich sein.

Zur Auswahl und Nachrechnung stehen verschiedene Führungstypen mit den zugehörigen Tragzahlen und Abmessungen zur Verfügung. Stationäre und variable Lasten lassen sich ebenso berücksichtigen wie geforderte Lebensdauer, Zuverlässigkeit und statische Sicherheit.

So können Konstrukteure früh prüfen, welche Führung die benötigte Belastbarkeit innerhalb des verfügbaren Bauraums erreicht.

Typ der Führung Lineartechnik
Unterstützte Systeme

Linearführungen

Kugelumlaufführungen Rollenumlaufführungen Führungen mit 2-, 4- und 6-Kugelreihen Vierpunkt-Anordnungen Umlaufrollenschuhe Paarige Führungsanordnungen Stationäre und variable Belastungen Dynamische und statische Tragzahlen
Lagerung Gewindespiel
Unterstützte Systeme

Kugelgewindetriebe

Kugelgewindetriebe nach DIN ISO 3408 Vorgespannte Systeme Systeme mit axialem Spiel Benutzerdefinierte Kugelgewindetriebe Unterschiedliche Lagerungsarten Herstellerbasierte Auslegung Belastungs- und Drehzahlkollektive Steifigkeits- und Lebensdauerbewertungen
Vergrößerte Ansicht

Wechselnde Lasten und Drehzahlen realistisch berücksichtigen

Lineare Achsen arbeiten selten mit einer konstanten Belastung. Unterschiedliche Bewegungsphasen, Kräfte, Drehzahlen und Zeitanteile bestimmen die tatsächliche Beanspruchung über den gesamten Arbeitszyklus.

Last- und Drehzahlkollektive können deshalb in die Lebensdauerbewertung einfließen. Bei Kugelgewindetrieben werden zudem Lagerungsart und ungestützte Spindellänge für Knick- und Drehzahlgrenzen berücksichtigt.

So basiert die Dimensionierung nicht nur auf einem einzelnen Maximalwert, sondern näher am vorgesehenen Bewegungsprofil. Das schafft mehr Sicherheit bei dynamischen Maschinenachsen und verhindert unnötig große Komponenten.

Ergebnisse verstehen und Linearachsen gezielt weiterentwickeln

Dokumentation und Nachweis auf Knopfdruck

Technische Dokumentation automatisch erstellen.

Alle Eingaben, Normen, Randbedingungen, Ergebnisse und Grafiken werden automatisch zu einer vollständigen Dokumentation zusammengeführt. So entstehen nachvollziehbare Nachweise für interne Entwicklung, Kunden, Prüforganisationen oder Fertigung.

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01Interne Entwicklung
02Kunden
03Prüforganisationen
04Zertifizierungen
05Fertigung
06Projektübergaben
01Umfang
02Sprache
03Firmenlogo
04Kundenlogo
05Inhalte
06Diagramme & Grafiken
PDF Nachweis
Normen enthalten
PDF automatisch
CI anpassbar
Funktionsumfang der MDESIGN Lineartechnik

Funktionsumfang der MDESIGN Lineartechnik

Die Funktionen sind kompakt nach Normen, Linearführungen, Führungstypen, Kugelgewindetrieben, Steifigkeit sowie kritischer Drehzahl und Knicklast gegliedert.

  1. Normen & Berechnungsgrundlagen

    Zentrale Grundlagen der Lineartechnik.

    • DIN 636 Teil 2
    • ISO 281/A2
    • DIN ISO 3408-4
    • DIN ISO 3408-5
    • Literaturbasierte Berechnung
  2. Linearführungen

    Auswahl und Nachrechnung von Kugel- und Rollen-Umlaufführungen.

    Eingabewerte

    • Belastungsart
    • Typ der Führung
    • Radialkraft
    • Tangentialkraft
    • Anteil an Gesamtlaufstrecke
    • Erforderliche Lebensdauer
    • Erforderliche Zuverlässigkeit
    • Erforderliche statische Sicherheit
    • Statische Tragzahl
    • Dynamische Tragzahl
    • Maximal zulässige Breite
    • Maximal zulässige Höhe
    • Maximal zulässige Länge

    Ausgabewerte

    • Statische äquivalente Belastung
    • Dynamische äquivalente Belastung
    • Mittlere äquivalente Belastung
    • Statische Sicherheit
    • Lebensdauerbeiwert
    • Lebensdauer
    • Breite der Führung
    • Breite der Führungsschiene
    • Höhe der Führung
    • Höhe des Schlittens
    • Höhe der Führungsschiene
    • Länge des Schlittens
    Beispielhafte Ergebnisgrafik
    Beispielhafte Ergebnisgrafik zu Linearführungen
    Beispielhafte grafische Auswertung einer Kugelschienenführung.
  3. Führungstypen

    Kugelumlaufführungen und Rollenumlaufführungen.

    • Kugelumlaufführungen mit 4 Kugelreihen und gleicher Tragfähigkeit in allen Hauptrichtungen
    • Kugelumlaufführungen mit 4 Kugelreihen und ungleichen Tragfähigkeiten in radialer, gegenradialer und tangentialer Richtung
    • Kugelumlaufführungen mit 2 Kugelreihen in Vier-Punkt-Anordnung
    • Kugelumlaufführungen mit 6 Kugelreihen
    • Kugelumlaufrollenschuh mit zwei schrägen Kugelreihen seitlich angeordnet
    • Rollenumlaufführungen mit 4 Rollenreihen und gleicher Tragfähigkeit in allen Hauptrichtungen
    • Umlaufrollenschuh mit einer Rollenreihe
  4. Kugelgewindetrieb

    Auswahl und Nachrechnung von Kugelgewindetrieben.

    Eingabewerte

    • Berechnungsgang
    • Lagerung der Gewindespindel
    • Ungestützte Spindellänge
    • Abstand zwischen den Lagern
    • Lebensdauertyp
    • Toleranzklasse
    • Berechnung der Steifigkeit
    • Außendurchmesser der Kugelgewindespindel
    • Kerndurchmesser der Kugelgewindespindel
    • Bohrungsdurchmesser der Kugelgewindespindel
    • Kugelmittenkreisdurchmesser
    • Außendurchmesser des Kugelmutterkörpers
    • Kugeldurchmesser
    • Steigung
    • Kontaktwinkel
    • Anzahl der tragenden Umläufe
    • Vorspannkraft
    • Axiale Belastung
    • Drehzahl
    • Zeitanteil
    • Erforderliche Lebensdauer
    • Zuverlässigkeit

    Ausgabewerte

    • Dynamische Tragzahl
    • Modifizierte dynamische Tragzahl
    • Äquivalente Belastung
    • Äquivalente Drehzahl
    • Grenzlast eines vorgespannten Kugelgewindetriebes
    • Biegekritische Knicklast
    • Zulässige axiale Belastung
    • Biegekritische Drehzahl
    • Zulässige Drehzahl
    • Nominelle Lebensdauer
    • Lebensdauer mit Zuverlässigkeitskorrektur
    • Modifizierte nominelle Lebensdauer
    • Modifizierte Lebensdauer mit Zuverlässigkeitskorrektur
  5. Statisch axiale Steifigkeit

    Steifigkeit von Gewindespindel, Gewindemutter und Kugelgewindetrieb.

    Eingabewerte

    • Belastung des Systems
    • Vorspannkraft
    • Lagerung der Gewindespindel
    • Ungestützte Spindellänge
    • Abstand zwischen den Lagern
    • Toleranzklasse
    • Kugelmittenkreisdurchmesser
    • Kugeldurchmesser
    • Kontaktwinkel
    • Anzahl der tragenden Umläufe
    • Schmiegung zwischen Kugel und Mutterlaufbahn
    • Schmiegung zwischen Kugel und Spindellaufbahn

    Ausgabewerte

    • Statische Axialsteifigkeit der Gewindespindel
    • Statische Axialsteifigkeit der Gewindemutter
    • Statische Axialsteifigkeit der Gewindemutter mit Berücksichtigung der Genauigkeitsklasse
    • Statische Axialsteifigkeit des Kugelgewindetriebes
    • Anzahl der tragenden Kugeln pro Umlauf
    • Steigungswinkel
    • Querschnittsfläche der Kugelgewindespindel
    • Flächenträgheitsmoment der Kugelgewindespindel
  6. Biegekritische Drehzahl & Knicklast

    Zulässige Drehzahl und zulässige axiale Belastung.

    Eingabewerte

    • Lagerungsart
    • Ungestützte Spindellänge
    • Kerndurchmesser der Kugelgewindespindel
    • Sicherheitsfaktor für die zulässige Drehzahl
    • Sicherheitsfaktor für die zulässige axiale Belastung

    Ausgabewerte

    • Biegekritische Drehzahl
    • Zulässige Drehzahl
    • Biegekritische Knicklast
    • Zulässige axiale Belastung
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