Involve cilindrische tandwiel & tandwiel schacht constante snelheidsverhouding Centrum afstand Flexibiliteit

Involute Cilindrische Tandwiel & Tandwielas Constante Snelheidsverhouding Middenafstand Flexibiliteit

Deel 1: Involute Cilindrisch Tandwiel

1. Inleiding
Het involute cilindrisch tandwiel is het meest fundamentele en wijdverspreide type tandwiel in moderne mechanische krachtoverbrenging. Het tandprofiel is gebaseerd op de involute curve. Deze geometrie garandeert een constante snelheidsverhouding, soepele werking en is ongevoelig voor kleine variaties in de middenafstand, wat uitstekende ingrijpingseigenschappen biedt. Het wordt gebruikt voor krachtoverbrenging tussen parallelle assen (externe of interne ingrijping).

2. Voordelen

• Constante Snelheidsverhouding: Het involute profiel garandeert een constante momentane snelheidsverhouding, wat zorgt voor nauwkeurige bewegingsoverdracht, hoge soepelheid en verminderde impact en geluid.

• Middenafstand Flexibiliteit: Kleine variaties in de geïnstalleerde middenafstand hebben geen invloed op de overbrengingsverhouding, wat de vereiste precisie voor fabricage en montage verlaagt en de toepasbaarheid verbetert.

• Volwassen Fabricageproces: Gestandaardiseerde snijgereedschappen en volwassen fabricagetechnologieën (bijv. hobben, vormen, slijpen) maken hoogwaardige massaproductie relatief eenvoudig en kosteneffectief.

• Hoge Belastbaarheid: Tandcontact is lineair, waardoor de overdracht van aanzienlijke kracht en koppel mogelijk is.

3. Belangrijkste Technische Parameters

• Module / Diametersteek: De meest fundamentele parameter die de tandgrootte bepaalt.

• Aantal Tanden: Bepaalt de steekdiameter samen met de module.

• Drukhoek: Meestal 20° (modern ontwerp) en 14,5° (ouder ontwerp), wat de tandsterkte en worteldikte beïnvloedt.

• Tandbreedte: De axiale breedte van het tandwiel, die de belastbaarheid beïnvloedt.

• Nauwkeurigheidsklasse: Beoordeeld volgens ISO- of AGMA-normen (bijv. ISO 1328 Klassen 5-9). Een lager klassenummer geeft een hogere precisie en soepelere werking aan.

• Profielverschuivingscoëfficiënt: Gebruikt om ondersnijding te voorkomen, de middenafstand aan te passen of de sterktebalans tussen de paren tandwielen te verbeteren.

4. Toepassingen
Extreem wijdverspreid, te vinden in bijna elk gebied dat krachtoverbrenging vereist:

• Automobielindustrie: Versnellingsbakken, differentiëlen.

• Industriële Apparatuur: Reductoren, werktuigmachines, transportsystemen, robotgewrichten.

• Consumentenapparaten: Wasmachines, elektrisch gereedschap.

• Lucht- en Ruimtevaart: Aandrijfsystemen voor motoraccessoires.

Deel 2: Tandwielas

1. Inleiding
Een tandwielas is een speciaal onderdeel waarbij het tandwiel en de as als één geïntegreerd stuk worden vervaardigd. Het is niet simpelweg een "tandwiel + as", maar een verenigd functioneel onderdeel. Het wordt typisch gebruikt wanneer de worteldiameter van het rondsel dicht bij de asdiameter ligt, of wanneer extreem hoge operationele stijfheid en betrouwbaarheid vereist zijn.

2. Voordelen (Vergeleken met apart tandwiel en as)

• Hoge Sterkte en Stijfheid: Voorkomt spanningsconcentratie en frictieslijtage geassocieerd met spieverbindingen. De monolithische structuur kan grotere belastingen en koppel weerstaan.

• Hoge Betrouwbaarheid: Elimineert het risico op falen in verbindingselementen zoals spieën of pennen. De eenvoudigere structuur heeft minder potentiële faalpunten.

• Compacte Structuur: Bespaart installatieruimte, wat leidt tot schonere ontwerpen.

• Uitstekende Uitlijning: De tandwiel- en assecties zijn van nature coaxiaal, waardoor montage-uitlijning wordt voorkomen.

3. Belangrijkste Technische Parameters
De parameters van een tandwielas omvatten de parameters als een tandwiel (module, aantal tanden, drukhoek, enz.) en de parameters als een as:

• Ondersteuningstype: Roterende as (brengt koppel over en draagt buigmomenten), stationaire as (draagt alleen buigmomenten).

• Materiaal & Warmtebehandeling: Typisch gemaakt van gelegeerd staal (bijv. 40Cr, 20CrMnTi) en behandeld met processen zoals afschrikken en ontlaten of carboneren om harde tandoppervlakken en een taaie kern te garanderen.

• Tapafmetingen & Toleranties: Diameter en precisie van de secties die met lagers paren.

• Spiebaan / Vertanding (indien van toepassing): Voor aansluiting op andere componenten.

4. Toepassingen
Vaak gebruikt in toepassingen met hoge eisen aan ruimte, gewicht en betrouwbaarheid:

• Reductoren / Versnellingsbakken: Vooral het hogesnelheidsrondsel wordt vaak als een tandwielas gemaakt.

• Automotoren: Nokkenassen, oliepomp-aandrijfassen.

• Lucht- en Ruimtevaart: Transmissiesystemen die een hoge betrouwbaarheid vereisen.

• Precisie-instrumenten:Toepassingen die een hoge uitlijning en lage trillingen vereisen.