Wirkungsgrad

Zoe Moser | 13. April 2021

Wirkungsgrad und Effizienz

Gibt es da einen Unterschied und wie errechnet sich dieser?

Im Allgemeinen gibt der Wirkungsgrad an, wie hoch die Effizienz eines Gerätes unter Berücksichtigung von Umwandlungsverlusten ist. Der Wirkungsgrad beschreibt das Verhältnis zwischen der abgegebenen Leistung (Nutzleistung) und der zugeführten Leistung bzw. Verlust und Aufwand. Bei der Berechnung wird der Wirkungsgrad mit einem kleinen Eta (η) abgekürzt. Das Ergebnis des Wirkungsgrades ist davon abhängig, was als Nutzen bzw. Verlust und was als Aufwand angesehen wird.

Der Wirkungsgrad hat einen Wert zwischen 0 und < 1 oder in Prozent ausgedrückt, zwischen 0 und < 100 %. Der Wirkungsgrad wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst. Zum Beispiel geht durch Reibungswärme Energie verloren, daher ist die Nutzleistung kleiner als die zugeführte Leistung. Je höher der Wirkungsgrad ist, umso besser wird die zugeführte Energie in Nutzenergie umgewandelt.

Wie verhält sich der Wirkungsgrad bei igus® Kunststoffgewindemuttern?

Unsere Tribologisch optimierten Kunststoff-Gewindemuttern zeichnen sich durch geringe Reibwerte und damit höheren Wirkungsgraden im Vergleich zu Gewindemuttern aus Standardkunststoffen wie POM und ungeschmierten Bronzegewindemuttern aus.

Für Gewinde lässt sich folgende Formel zur Berechnung des Wirkungsgrades verwenden:


η (eta) = Wirkungsgrad [-]
α (alpha) = Winkel Gewindesteigung [°]
µ (mü) = Reibungszahl [-]

Der Wirkungsgrad hängt somit vom Winkel der Gewindesteigung und dem Reibwert ab. Anhand des Trapezgewindes TR18x4 und einer Gewindemutter aus iglidur® J lässt sich das sehr gut veranschaulichen:

Trapezgewinde, TR18x4
α= tan-1 (P/U)
P=Steigung= 4mm
U=Umfang=π x d= 56,52 mm
α= tan-1 (4/56,52) = 4,04 °
µ = 0,15 (iglidur® J, trockenlauf)


η = 0,32 oder Wirkungsgrad 32 %

Bei eingängigen Trapezgewindemuttern werden im Trockenlauf Wirkungsgrade zwischen 20 % und 48 % erreicht. Kugelgewindetriebe kommen je nach System auf Wirkungsgrade bis zu über 90 %.

dryspin® Steilgewindemuttern erreichen im Trockenlauf Wirkungsgrade zwischen 35 % und 80 %:

dryspin® Steilgewinde, DS10x25
α= tan-1 (P/U)
P=Steigung= 25 mm
U=Umfang=π x d= 31,42 mm
α= tan-1 (25/31,42) = 38,51 °
µ = 0,15 (iglidur® J, trockenlauf)


η = 0,74 oder Wirkungsgrad 74 %

Auch wenn die dryspin® Gewindemuttern für den absoluten Trockenlauf entwickelt wurden, kann eine Schmierung helfen ihn zusätzlich zu erhöhen. Hierzu können Sie im Blog zur Schmierung von Kunststoffgewindemuttern mehr Informationen finden.

Wie kann ein Kunde noch mehr über die dryspin Gewindetriebe erfahren?

Auf jede Art und Weise, die für den Kunden am angenehmsten ist. Wir haben viele Möglichkeiten, bei einer Anwendung zu unterstützen oder die Produkte einfach zu präsentieren. Dies kann persönlich, virtuell oder per Telefon sein. Wir haben ein Team von Ingenieuren und lokalen Kollegen bei den Kunden vor Ort. Schicken Sie uns hier Ihre Kontaktanfrage.

Gerne können auch verschiedene digitale Plattformen genutzt werden, um weitere Informationen über die dryspin Gewindetechnik zu erhalten. Von unseren Tools, wie dem Expertensystem oder dem Konfigurator für Gewindespindeln, über weitere Blogartikel und FAQs, bis hin zu unterschiedlichsten Youtube-Videos. Für uns geht nichts über den persönlichen Kontakt. Wenn also Unterstützung benötigt wird, stehe wir immer gerne zur Verfügung.

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