Kulskruv eller kuggrem är i grund och botten ett val som avgörs av vilka egenskaper som är viktiga för din linjära drivning. Behöver du prioritera noggrannhet eller hastighet, har du ett begränsat utrymme, är det viktigt att applikationen kräver minimalt med underhåll? Vi går igenom några egenskaper som skiljer kulskruven och kuggremmen.
Kulskruv och kuggrem, styrkor och svagheter
Det finns ett antal olika områden där kulskruven och kuggremmens egenskaper har betydelse för den linjära rörelsen. Beroende på de applikationskrav du ska möta har de olika fördelar. Enkelt uttryckt kan man säga att kulskruven är bra om du behöver hög repeterbarhet, styvhet och kraft, medan kuggremmen är bra om du behöver hög hastighet och långa rörelser.
Precision
När det gäller precision är kulskruven bättre än kuggremmen. Den har normalt ett litet glapp som går att eliminera och därmed komma ner till tusendelar av en millimeter. Den har också hög repeterbarhet med exakt samma läge varje gång. Kuggremmar har i vissa fall ett glapp men i allmänhet används så kallad ”tät kugg” som eliminerar detta.
I slutändan blir det dock alltid en lägre precision på en kuggremsdrift då den har en mycket större matning per varv och därmed blir känslig för glapp och upplösning i drivande motor och växel. Men framförallt så är styvheten i en kuggrem betydligt lägre än i en kulskruv så den faktiska precisionen blir mycket känslig för vilka belastningar som verkar på den drivna delen.
Noggrannhet
Noggrannheten är väl definierad för kulskruven och är möjlig att välja i olika klasser till cirka 0,05 mm per meter. För kuggremmen är det svårare att ange stigningsnoggrannheten. Som ett riktvärde kan man anta så grovt som 1 mm fel per meter.
Hastighet
Behöver du hög hastighet eller snabb acceleration är kuggremmen bäst lämpad. Kulskruven klarar max 1 m/s medan kuggremmen kan användas utan några direkta begränsningar för hastigheter upp mot 10 m/s. Den har högre acceleration, men i gengäld något mindre exakthet.
Slaglängd
Kuggrem möjliggör slaglängder på upp mot 5-6 meter med god prestanda och upp mot 10 meter eller mer om man kan göra avkall på styvhet och acceleration. Kulskruvsdrifter tappar mycket snabbt hastighetsprestanda när slaglängderna överskrider 2-3 meter. Med hjälp av stödlagringar och stora stigningar går det dock att göra skruvdrifter med försvarbar prestanda med uppemot dryga 5 meter slaglängd
Underhållsbehov
En kulskruv behöver smörjas regelbundet och det är viktigt att vara noggrann med detta. En kulskruv kan gå många miljoner varv på en vecka och utan rätt smörjning kan den slitas ut relativt snabbt. En kapslad kulskruv behöver dock smörjas mer sällan. En kuggremsdrift är däremot relativt underhållsfri, särskilt då man ofta väljer att överdimensionera lagren till remhjulen för att få dem underhållsfria över mycket långa tidsspann.
Lastkapacitet
En kulskruv ger högre kraft och är mer kompakt vilket gör att den till exempel fungerar bra i en bearbetningsmaskiner där utrymmet är begränsat och behovet av hög kraft är stort.
Säkerhet
En kulskruv kan upplevas som säkrare än en kuggrem. Men om kulorna av någon anledning förstörs eller försvinner så faller den fritt. För säkerhetskritiska applikationer väljer man därför i första hand kulskruvar med återföringsmekanismer i metall och vid personsäkerhetskrav kan man komplettera med en redundant säkerhetsmutter. Remdrifter kan kännas osäkra men rätt dimensionerad och förspänd har den en enorm styrka. I allmänhet är brottstyrkan en faktor 10 högre än den rekommenderade linjärlasten. Det som först händer vid stora överlaster är att remmen kuggar över och riskerar att få skador på kuggarna. Även kugghjulen kan bli skadade om detta händer flera gånger.
