Selbsthemmung
Eigenschaft eines Getriebes oder Schraubengetriebes, bei der eine auf die Abtriebsseite wirkende Last das Getriebe nicht rückwärts antreiben kann — ein wesentliches Sicherheitsmerkmal in Hebezeug- und Stellantrieben.
Definition
Selbsthemmung beschreibt die Eigenschaft eines Getriebes (insbesondere Schnecken- oder Spindelgetriebe), dass eine an der Abtriebsseite anliegende Last keine Rückwärtsbewegung einleiten kann. Das Getriebe „klemmt“ durch die Reibung zwischen den Wirkflächen. Diese Eigenschaft ist erwünscht bei Hebebühnen, Stellantrieben und Linearachsen, die ihre Position ohne Bremse halten sollen.
Selbsthemmung tritt auf, wenn der Steigungswinkel der Gewindeflanken kleiner ist als der Reibungswinkel. Ein Schneckengetriebe mit kleinem Steigungswinkel (unter ca. 6°) ist typischerweise selbsthemmend, während Kugelgewindetriebe aufgrund ihrer sehr geringen Reibung grundsätzlich nicht selbsthemmend sind und daher bei vertikalen Achsen eine mechanische Bremse benötigen.
Bedingung für Selbsthemmung
γ < arctan(μ)
γ = Steigungswinkel der Verzahnung/Spindel [°]
μ = Reibungskoeffizient zwischen den Wirkflächen
Typisch: μ = 0,10–0,15 → Selbsthemmung bei γ < 6–8°
Praxisrelevanz
Schneckengetriebe mit kleinem Modul und kleiner Gangzahl sind selbsthemmend und werden gezielt in Hebebühnen, Sitzverstellungen und Ventilantrieben eingesetzt. Wichtig: Selbsthemmung gilt nur im statischen Fall — bei Vibrationen oder Stößen kann die Hemmkraft überwunden werden. Im dynamischen Betrieb ist stets eine zusätzliche Bremse zu empfehlen.