Tandwiel met visgraatvertanding & As met visgraatvertanding Zelf-annulerende Axiale Druk

Visgraattandwiel & Visgraattandwielas Zelf-annulerende Axiale Druk

1. Inleiding
Een visgraattandwiel is een speciaal type cilindrisch tandwiel waarvan de tanden in een "visgraat"- of "V"-patroon zijn gerangschikt. Het kan worden geconceptualiseerd als twee schuine tandwielen met gelijke maar tegengestelde helixhoeken die naast elkaar worden geplaatst. Deze symmetrische structuur zorgt ervoor dat de axiale drukkrachten die tijdens de werking worden gegenereerd intern elkaar opheffen. Dit elimineert de noodzaak van dure druklagers die nodig zijn voor enkele schuine tandwielen om axiale belastingen op te vangen. Een visgraattandwielas is een cruciaal onderdeel waarbij het visgraattandwiel is geïntegreerd met de as als een enkel monolithisch onderdeel.

2. Voordelen

• Zelf-annulerende Axiale Druk: Het belangrijkste voordeel. De axiale krachten die worden gegenereerd door de linker- en rechterhandse helixen zijn gelijk in grootte maar tegengesteld in richting, wat resulteert in een netto nul axiale kracht. Dit vereenvoudigt de lagerondersteuningsstructuur aanzienlijk en verlaagt de kosten.

• Hoge Belastbaarheid: Erft de voordelen van schuine tandwielen: hoge contactverhouding (meer tanden tegelijkertijd in contact), soepele krachtoverbrenging, weinig ruis en de mogelijkheid om een hoger koppel en vermogen over te brengen.

• Soepele Werking: Het ingrijpproces is een continu, geleidelijk contact, wat resulteert in minder impact, minder trillingen en stillere werking in vergelijking met rechte tandwielen. Dit maakt ze ideaal voor hogesnelheids- en zware toepassingen.

• Hoge Betrouwbaarheid: De monolithische structuur (of een met een centrale groef) van een visgraattandwielas biedt uitstekende stijfheid en voorkomt potentiële problemen die verband houden met axiale druk.

3. Belangrijkste Technische Parameters
De meeste parameters voor visgraattandwielen zijn vergelijkbaar met schuine tandwielen, maar met symmetrie:

• Module: De fundamentele parameter die de tandgrootte bepaalt (normale module is de standaardwaarde).

• Helixhoek (β): De helixhoeken voor beide zijden zijn gelijk in waarde maar tegengesteld van hand (vaak aangeduid als β/β, bijvoorbeeld 30°/30°).

• Hand van Helix: Combineert zowel linker- als rechterhandse helixen.

• Axiale Speling/Centrale Groef: Voor ontwerpen met een fabricagespleet is deze afmeting een belangrijke parameter.

• Nauwkeurigheidsklasse: Beoordeeld volgens ISO- of AGMA-normen, vereist doorgaans hoge precisie.

Specifieke Parameters voor Visgraattandwielas:

• Constructietype: Massief (geen centrale groef) of met een centrale groef voor fabricage.

• Materiaal & Warmtebehandeling: Vaak gemaakt van hoogwaardige gelegeerde staalsoorten (bijv. 42CrMo, 20CrNi2MoA) en onderworpen aan diepe warmtebehandelingen zoals carboneren en harden om te voldoen aan extreme belastingsvereisten.

4. Toepassingen
Visgraattandwielen worden voornamelijk gebruikt in kritische toepassingen waarbij extreme zware belastingen, hoge snelheden en eisen voor een soepele werking een rol spelen:

• Maritieme Aandrijfsystemen: Versnellingsbakken (reductietandwielen) voor grote schepen en vaartuigen (hun meest klassieke toepassing).

• Zware Machines: Walserijen, mijnbouwbrekers, grote extruders.

• Energieopwekkingseenheden: Reductie-aandrijvingen voor gasturbines en stoomturbines.

• Pompen en Compressoren: Snelheidsverhogende versnellingsbakken voor grote hogedrukcentrifugaalcompressoren en -pompen.