Productnieuws

Holle as tandwielkast kiezen: wormwiel of kegelwiel?

12 april

Wat is voor mij de juiste holle as tandwielkast? Dit is een veel gestelde vraag door (nieuwe) klanten van Apex Dynamics. Om tot een goede keuze te komen zijn er dan twee belangrijke vragen om te beantwoorden. In de praktijk maken mensen vaak een keuze tussen een kegelwielkast en een wormwiel tandwielkast. (De hypoïde variant laten we even buiten beschouwing.) Ook deze afwegingen bespreken we in dit artikel zodat u zelf tot een duidelijke keuze kan komen.

holle-as-tandwielkast-kiezenHolle as tandwielkast kiezen

Bij Apex Dynamics komt vaak de vraag binnen “We willen een tandwielkast met holle as, welke moet ik kiezen? Op zich is dit een logische vraag, echter om tot een goede keuze te komen hebben we meer gegevens nodig. In feite zijn er maar 2 vragen nodig om de goede serie(s) te bepalen. Bij het bepalen van het type holle as zijn er 2 criteria:

  • Dient de holle as doorlopend zijn of niet?
  • Dient de holle as vorm- of krachtgesloten te zijn?

Doorlopende holle asholle-as-tandwielkast-kiezen

Een holle as hoeft niet namelijk doorlopend te zijn, hij kan ook met een klemring in een asstomp eindigen. Wil je hem doorlopend hebben, dan is de uitgaande trap van de tandwielkast altijd haaks. Zoals blijkt uit de tabel hieronder valt op basis van deze keuze al de helft af.

Holle as vorm- of krachtgeslotenholle-as-tandwielkast-kiezen

Het kenmerk van een verbinding gebaseerd op een krachtsluiting is dat als de kracht die de te verbinden delen op elkaar drukt, wegvalt, de verbinding niet meer geborgd is. Met andere woorden door klemming, persing of krimping worden de delen aan elkaar verbonden. Deze overbrenging is altijd spelingsvrij. Een bekend voorbeeld hiervan is de handrem van een auto of een wig onder een deur.

Het tegenovergestelde van krachtgesloten is vormgesloten. De kracht wordt dan overgedragen door de vorm van het drijvende en aangedreven object. Bekende voorbeelden hiervan zijn bijvoorbeeld klinken en spiebanen. Vooral bij spiebanen kan er een tikkeltje speling zijn.


Andere overwegingen

Wat vervolgens nog interessant is : Hoeveel speling is toegestaan en wordt de holle as gebruikt voor de doorvoer van kabels en dergelijke?

Holle as tandwielkasten overzicht

In onderstaande tabel een opzet van de mogelijkheden binnen het programma van Apex Dynamics :

AT-FH AT-FC KH KF-S4 AFH-S4 AD + Opzetstuk AH + Opzetstuk PD + Opzetstuk
Omschrijving Doorlopende holle as met spiebaan Doorlopende holle as met klemringen Doorlopende holle as met uitgaande flens Doorlopende holle as met klemringen Blinde holle as met klemring Blinde holle as met klemring Blinde holle as met klemring Blinde holle as met klemring
Uitvoering Haaks Haaks Haaks Haaks Recht of haaks Recht of haaks Recht of haaks Recht of haaks
Dynamiek Minder door de beperking van de spiebaan Goed Zeer goed Goed Goed (Beperking is de enkele klemring) Goed (Beperking is de enkele klemring) Goed (Beperking is de enkele klemring) Goed (Beperking is de enkele klemring)
Koppeldichtheid Minder door de beperking van de spiebaan Goed bij 2 klemringen Zeer goed Goed bij 2 klemringen Goed Goed Goed Goed
Nominale koppels tot 3.200 Nm 3.200 Nm 1.800 Nm 1.800 Nm 3.800 Nm 2.000 Nm 10.915 Nm 228 Nm
Speling <6 boogminuten <6 boogminuten <3 boogminuten <3 boogminuten <1 boogminuten <1 boogminuten <1 boogminuten <6 boogminuten
Ratio’s 1:1 tot 500:1 1:1 tot 500:1 3:1 tot 100:1 3:1 tot 100:1 3:1 tot 1.000:1 3:1 tot 100:1 3:1 tot 100:1 3:1 tot 100:1
Vorm- of krachtgesloten Vorm Kracht Vorm Kracht Kracht Kracht Kracht Kracht
Levertijd 2-3 2-3 3-4 3-4 4-5 2-3 4-5 2-3
Materiaal huis RVS of gezwart staal RVS of gezwart staal Staal Staal Staal RVS Staal Staal
Montage met krachtarm Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja
Rendement Hoog Hoog Hoog Hoog Hoog Hoog Hoog Hoog
Uitvoering Kegelwiel, eventueel met planetaire voortrap Kegelwiel, eventueel met planetaire voortrap Hypoïde, eventueel met planetaire voortrap Hypoïde, eventueel met planetaire voortrap Planetair, eventueel met hypoïde voortrap. Planetair, eventueel met kegelwiel voortrap. Planetair, eventueel met hypoïde voortrap. Planetair, eventueel met kegelwiel voortrap.

 

Vergelijking wormwiel- en kegelwieltandwielkast

holle-as-tandwielkast-kiezen

Apex Dynamics heeft geen wormwielkasten in haar programma. Het lage rendement in combinatie met de relatief dure (servo)aandrijving is volgens ons geen optimale combinatie. In de praktijk is het zelfs vaak wat vreemd. Je kiest over het algemeen namelijk voor een servomotor om nauwkeurig te positioneren, anders kon je ook gewoon een draaistroommotor nemen met encoder terugkoppeling. We zien tegelijkertijd dat er vaak een krachtigere (dus duurdere) servomotor en driver genomen moet worden om het slechte rendement te compenseren. Oftewel, de combinatie van een servomotor en een wormwielkast is onlogisch. Het is vaak interessanter om te kiezen voor een kegelwiel tandwielkast.

De belangrijkste overwegingen om te kiezen voor een wormwiel- of kegelwiel tandwielkast:

  • Wrijving en slijtage – De tandwielen in een kegelwielkast rollen over elkaar, hierdoor is er minder wrijving en dus een hoger rendement. De tandwielen van een wormwieloverbrenging glijden over elkaar, wat wrijving en slijtage veroorzaakt.
  • Aanschafprijs – Een wormwielkast is in veel gevallen goedkoper om te produceren en heeft doorgaans dus een lagere aanschafprijs dan een kegelwiel tandwielkast.
  • Een wormwielkast kan een mate van zelfremmendheid hebben. Dit is echter voor CE-richtlijn niet toegestaan, die vereist een aparte mechanische rem.
  • Nauwkeurigheid, een kegelwielkast heeft een lage, blijvende speling. Van een wormwielkast loopt de speling vrij door de wrijving op en is in sommige gevallen nastelbaar.
  • Rendement – De efficiency van een wormwielkast bij een grote overbrengverhouding ligt bij ca 50%, een kegelwiel tandwielkast heeft in een vergelijkbare situatie een efficiency van >90%.

Welke holle as tandwielkast past het best bij uw applicatie? Wij helpen u graag met het maken van deze keuze. Wij delen onze kennis en ervaring met vergelijkbare applicaties zodat u precies weet wat de impact van deze keuze is op de rest van uw applicatie of bijvoorbeeld onderhoud en rendement.

Neem contact met ons op voor een afspraak