Trapezgewinde

Trapezgewinde (Tr)

Das Trapezgewinde (nach DIN 103) ist das klassische Bewegungsgewinde. Anders als das Metrisches ISO-Gewinde, das Bauteile befestigen soll, hat das Trapezgewinde die Aufgabe, eine Drehbewegung in eine Linearbewegung umzuwandeln und dabei hohe Kräfte zu übertragen.

Merkmale
  • Profil: Gleichschenkliges Trapez (stumpf).
  • Flankenwinkel: (Metrisch hat ).
  • Maßeinheit: Millimeter (mm).
  • Kennzeichnung: Kürzel Tr + Nenn- + x + Steigung (z. B. Tr 20x4).

Warum Trapezgewinde?

Im Vergleich zum spitzen Regelgewinde hat das Trapezgewinde wesentliche Vorteile für Antriebe:

  1. Dickeres Profil: Der Gewindegang ist am Fuß deutlich breiter. Das hält höhere axiale Scherkräfte aus.
  2. Geringere Reibung: Durch den flacheren Winkel () und das Spiel an Spitze/Grund lässt es sich unter Last leichter drehen als ein Spitzgewinde.
  3. Verschleißfestigkeit: Durch die massivere Bauweise eignet es sich für häufige Bewegungen (z. B. an einer Drehbank).

Das Prinzip der Selbsthemmung

Ein entscheidendes Merkmal für Sicherheitsanwendungen (z. B. Wagenheber) ist die Selbsthemmung.

  • Eingängiges Trapezgewinde: Ist in der Regel selbsthemmend.
    • Bedeutung: Wenn die Kraft (Last) von oben drückt, dreht sich die Spindel nicht von alleine zurück. Die Last bleibt stehen.
  • Mehrgängiges Trapezgewinde: Ist oft nicht selbsthemmend.
    • Bedeutung: Hohe Steigung für schnelle Bewegung. Bei Last kann die Mutter aber "rutschen" (die Spindel beginnt sich zu drehen). Hier ist eine Bremse nötig!

Bezeichnung und Normierung

Die Bezeichnung folgt dem Schema: Tr .

  • Tr 20 x 4
    • = Nenndurchmesser (Außen) in mm.
    • = Steigung (Weg pro Umdrehung) in mm.
  • Tr 20 x 8 P4 (Beispiel für mehrgängig/zweigängig)
    • = Steigung (Hub pro Umdrehung).
    • = Teilung (Abstand von Gang zu Gang).
    • Erklärung: Es laufen zwei Gänge parallel.

Gängige Größen (Auswahl DIN 103)

Die Steigung ist fest genormt und wächst mit dem Durchmesser.

Gewinde Steigung (mm) Kern- Bolzen (mm) Kernloch Mutter (mm)
Tr 8 x 1,5 1,5 6,20 6,50
Tr 10 x 2 2 7,50 8,00
Tr 12 x 3 3 8,50 9,00
Tr 16 x 4 4 11,50 12,00
Tr 20 x 4 4 15,50 16,00
Tr 24 x 5 5 18,50 19,00
Tr 30 x 6 6 23,50 24,00

Anwendungen

Bereich Beispiel Warum Tr?
Werkzeugmaschinen Leitspindel an Drehbänken Präziser Vorschub, hohe Kraft.
Hebetechnik KFZ-Wagenheber, Spindelpressen Selbsthemmung (Sicherheit), hohe Last.
Schraubstöcke Spannspindel Robustheit, schnelle Spannkraft.
3D-Drucker (Hobby) Z-Achse (Höhenverstellung) Präzise Positionierung (meist Tr 8).

Siehe auch