Tandheugel

Alles over tandheugels

Hoe kies je de perfecte tandheugel?
Ontdek de essentiële selectie-, installatie- en onderhoudscriteria voor optimaal, langdurig gebruik. Dit artikel geeft je de informatie die je nodig hebt om de juiste tandheugel voor jouw behoeften te begrijpen en te kiezen.

Belangrijke punten

• Tandheugels zetten roterende beweging om in lineaire beweging, bieden hoge dynamische prestaties en worden gebruikt in verschillende toepassingen, zoals schuifhekken, trapliften en transportbandsystemen
  
  
• Ze zijn gemaakt van verschillende materialen, zoals staal, messing of kunststof, die elk hun specifieke voor- en nadelen hebben. Ze moeten gekozen worden op basis van de beoogde toepassing, rekening houdend met duurzaamheid, kosten en precisie
  
  
• Correct, regelmatig onderhoud en een zorgvuldige installatie zijn noodzakelijk voor een goede werking en een lange levensduur van tandheugels, met aanpassingen zoals uitlijning, smering en het periodiek aandraaien van bevestigingsmiddelen

Tandheugels begrijpen

Een tandheugel is een soort lineaire actuator die de draaibeweging van een tandwiel omzet in lineaire beweging. Het is een essentieel mechanisme in veel apparaten en een grondig begrip van de terminologie is noodzakelijk voor het ontwerp en gebruik in tandheugelsystemen.

Lineaire actuator

Een tandheugel werkt als een lineaire actuator die roterende beweging omzet in lineaire beweging. Stel je een wandplank voor waarop verschillende objecten, waaronder een vierkant, zijn geplaatst. Als je aan een van de vierkanten draait, zorgt dit ervoor dat de tandheugel lineair beweegt, waardoor roterende beweging wordt omgezet in lineaire beweging. Het is alsof je een slinger draait om een last op een tafel omhoog of omlaag te brengen - de draaiende beweging van de slinger wordt omgezet in de lineaire beweging van de last.

Dit eenvoudige maar effectieve mechanisme heeft veel voordelen, waardoor het ideaal is voor een groot aantal toepassingen. Laten we deze voordelen eens bekijken.

Voordelen van tandheugels

Een van de belangrijkste voordelen van tandheugels is hun hoge dynamische prestatie. Hier zijn enkele redenen waarom tandheugels voordelig zijn:

• Ze gebruiken servotandwielen en actuators van hoge kwaliteit met backlashes van minder dan 1 boogminuut, waardoor ze lasten sneller kunnen versnellen dan kogelomloopspindels.
• Ze handhaven hoge snelheden terwijl ze stijf blijven
• Ze kunnen grote lasten met hoge snelheid en precisie verplaatsen.
• Ze weerstaan externe krachten

Deze eigenschappen maken tandheugels tot een ideale keuze voor toepassingen die hoge dynamische prestaties en geschikte steunen vereisen.

Bovendien bieden tandheugels, in tegenstelling tot lineaire motoren, een aantal voordelen :

• minder duur, minder complex en economischer om te produceren
• niet beperkt in lengte en kunnen dus onbeperkte verplaatsingsafstanden aan
• lage cumulatieve fout in de tijd. Dit maakt ze ideaal voor toepassingen die lineaire beweging over lange afstanden vereisen, zoals tandheugelspoorwegen.

Algemene toepassingen

Tandheugels hebben veel toepassingen in verschillende sectoren.
Tandheugels op locomotieven worden bijvoorbeeld gebruikt door tandheugels op tandheugels om steile hellingen te beklimmen. In de pijpleidingsector worden tandheugels gebruikt als actuators voor het bedienen van hoofdkleppen.

Trapliften gebruiken een tandheugel en rondselsysteem, vaak aangedreven door hydraulische of elektrische energie, om een stoel een trap op of af te bewegen. Transportbandsystemen hebben stationaire tandheugels om het tandwiel te bewegen en objecten te transporteren. Tandheugels dragen ook bij aan de gesynchroniseerde beweging van verschillende assen in verschillende industriële machines.

Soorten tandheugelmaterialen

Tandheugels kunnen van verschillende materialen gemaakt worden.

Van deze materialen worden messing, staal en roestvrij staal vaak gebruikt voor de productie. Voor specifieke toepassingen kunnen ook kunststof tandheugels worden gebruikt.

Elk materiaal heeft zijn eigen voor- en nadelen, dus het is essentieel om het juiste materiaal te kiezen voor je specifieke toepassing, rekening houdend met de geschiktheid ervan.

Staal

Staal is het materiaal bij uitstek voor de constructie van tandheugels, vooral vanwege de sterkte en duurzaamheid, vooral onder zware omstandigheden. Stalen tandheugels worden vaak gemaakt van koolstofstaal omdat het bestand is tegen de meeste omgevingen en maatvast blijft. Bovendien kunnen ze een warmtebehandeling ondergaan om nog sterker te worden.

Koolstofstaal geeft tandheugels een goede relatieve sterkte, wat betekent dat in een tandwiel het rondsel, vaak het zwakste element, het eerder begeeft dan de tandheugel, waardoor de levensduur van het geheel toeneemt.

Technische kenmerken van tandheugels

Het is belangrijk om de technische eigenschappen van tandheugels te begrijpen, zodat je de tandheugel kunt kiezen die het meest geschikt is voor jouw toepassing. Deze specificaties omvatten:

• module
• tandwielcirkels en -hoeken
• maximale krachtoverbrenging in een tandheugelsysteem, die afhangt van het koppel op het rondsel aan de motorzijde en de grootte ervan, evenals de kracht die op het tandheugel wordt uitgeoefend en de grootte van het rondsel.

Door rekening te houden met deze kenmerken, kunt u de tandheugel kiezen die het beste past bij uw behoeften.

Module

De module is een maateenheid die de grootte van de tandwielen van een tandheugel aangeeft. Het zorgt ervoor dat de tandgeometrie identiek is voor consistente tangentiële snelheden tussen twee tandwielen. De tandhoogte van een tandwiel is 2,25 maal de module, die wordt berekend door de tandhoogte te delen door 2,25. In deze context is het sleutelelement de modulus, die de goede werking van de tandwielen garandeert.

Dit biedt een methode om de geometrie van de tandwielen te beoordelen. De steekcirkel van tandwielen is direct gerelateerd aan de modulus en bevindt zich op specifieke afstanden van de wortelcirkel en de tipcirkel van de tand, die evenredig zijn met de hoogte van de tand en dus met de modulus.

Tandwielcirkels en -hoeken

Tandwielcirkels en -hoeken zijn belangrijk voor de juiste werking van een tandwiel. De vier belangrijkste cirkels op een tandwiel zijn:

• De addendum cirkel (bovenkant van de tanden)
• De deeddum cirkel (tandbasis)
• De basiscirkel (die het tandprofiel genereert)
• De steekcirkel (in het midden van de tanden)

De steekcirkel is essentieel bij tandwielen, omdat de tangentiële snelheden van de steekcirkels van de tandwielen identiek moeten zijn voor een correcte werking. De industrie gebruikt meestal drukhoeken van 20 graden voor standaardtandwielen, maar hoeken van 14,5 graden, 25 graden of 30 graden kunnen ook worden gebruikt, afhankelijk van het specifieke tandwielontwerp.

Tandheugelinstallatie en -onderhoud

Correcte installatie en onderhoud van tandheugels is essentieel voor hun optimale werking en duurzaamheid. Voordat je een tandheugel op een schuifpoort installeert, is het cruciaal om een tandheugel te kiezen die compatibel is met het type poort en de juiste inkepingen, waarbij je opties zoals staal voor de sterkte of nylon voor een stillere werking kunt overwegen.

Voorbeeld van installatie van een poort

Een correcte installatie van een tandheugel is essentieel om onverwachte schade aan het apparaat te vermijden. Het is belangrijk om de poort goed voor te bereiden op de installatie van de tandheugel, door ervoor te zorgen dat de poort is uitgelijnd en dat het oppervlak schoon en glad is.

De tandheugel wordt op de poort geschroefd met schroeven die geschikt zijn voor het materiaal van de poort en het is absoluut noodzakelijk dat de tandheugel perfect horizontaal staat en uitgelijnd is met het motortandwiel.

Onderhoud

Tandheugels moeten regelmatig onderhouden worden om een optimale werking en een lange levensduur te garanderen. Het is noodzakelijk om de tandheugel regelmatig te controleren om er zeker van te zijn dat deze niet los zit of niet gesoldeerd is, en deze indien nodig aan te spannen of opnieuw te lassen.

Het gebruik van siliconenvet of wit lithiumvet wordt aanbevolen voor de smering van het bewegingsmechanisme van de tandheugel, omdat het langdurige bescherming biedt en een barrière vormt tegen corrosie.

Samengevat

Samengevat zijn tandheugels essentiële onderdelen van veel mechanismen, waarmee roterende beweging kan worden omgezet in lineaire beweging. Ze bieden hoge dynamische prestaties en stabiliteit en kunnen onbeperkte verplaatsingsafstanden aan. Tandheugels kunnen worden gemaakt van verschillende materialen, zoals staal, roestvrij staal en kunststof, en het is essentieel om het juiste materiaal te kiezen voor uw specifieke toepassing.

Het is ook belangrijk om de technische kenmerken van tandheugels te kennen, zoals module en tandwielcirkels en -hoeken, om de tandheugel te kiezen die het meest geschikt is voor jouw toepassing. Tot slot is regelmatig onderhoud noodzakelijk om een optimale werking te garanderen en de duurzaamheid van de tandheugel te verlengen.