Tandwielen met het juiste evolventprofiel
Een tandwiel wordt bepaald door module, tandental en aangrijpingshoek. De module m geeft de tandgrootte in millimeters, en de steekcirkeldiameter is de module maal het tandental. De standaard aangrijpingshoek is 20° volgens ISO 53, en twee wielen die samen moeten lopen, hebben dezelfde module en aangrijpingshoek nodig. De hartafstand is de helft van de som van de steekcirkeldiameters.
We tekenen de tanden met een exact evolventprofiel, niet met cirkelbogen die vaak lawaai en snelle slijtage geven. Bij minder dan ongeveer 17 tanden ontstaat ondersnijding bij een aangrijpingshoek van 20°, wat we oplossen met profielverschuiving. Van een versleten wiel rekenen we de module terug uit de kopcirkeldiameter en het tandental: zonder profielverschuiving is de kopcirkeldiameter m × (z + 2). Kettingwielen tekenen we op basis van steek en roldiameter van de ketting volgens ISO 606.
Tandwielen van POM of PA lopen stiller en hebben geen smering nodig, maar verdragen minder belasting en warmte dan staal. In een overbrenging met gemengde materialen maakt men het kleine wiel vaak van metaal en het grote van kunststof, omdat de tanden van het kleine wiel vaker ingrijpen. Wordt een stalen wiel vervangen door kunststof, dan maken we de tandbreedte bij voorkeur iets groter.
Assen, passingen en lagerzittingen
Passingen volgens ISO 286 bepalen hoe gat en as samengaan. H7/g6 geeft een glijpassing met kleine speling voor delen die moeten bewegen. H7/h6 is een schuifpassing die met de hand te monteren is, en H7/p6 een perspassing voor naven die zonder spie moeten vastzitten. We kiezen de passing op basis van de functie en zetten die direct bij de maat, bijvoorbeeld Ø25 H7.
Lagerzittingen dimensioneren we volgens de tabellen van de lagerfabrikant. Bij roterende belasting op de binnenring zit het lager vaak met k6 op de as en H7 in het huis, maar belasting en lagertype zijn bepalend. Spiebanen tekenen we volgens DIN 6885, met spiebreedte en groefdiepte op basis van de asdiameter. Asschouders krijgen een afrondingsradius die kleiner is dan de kantafronding van het lager, zodat het lager vlak aanligt.
Een veelgemaakte fout bij zelfgetekende assen is dat alle maten dezelfde nauwe tolerantie krijgen. Het onderdeel wordt dan duur zonder beter te worden. Wij zetten passingen alleen waar delen samenkomen en laten de rest de algemene toleranties volgen.
Bussen, slijtdelen en materialen
In landbouw- en bosbouwmachines zitten veel glijlagers en bussen die in vuil en vocht snel slijten. Een bus van POM of PA kan bij matige belasting een goed alternatief voor brons zijn, omdat hij zonder smering kan lopen. Kunststof zwelt echter op door vocht, vooral PA, en heeft daarom meer lagerspeling nodig dan metaal. Vuil is vaak een groter probleem dan de belasting. Een bus die open ligt naar aarde en zand kan sneller slijten als hij wordt gesmeerd, omdat het vet deeltjes vasthoudt. Een afdichting of kap voor het lager doet dan meer dan een harder materiaal.
Voor losse slijtdelen kan een 3D-print in koolstofvezelversterkt PA dienen als snelle vervanging tot er een metalen onderdeel is. We beoordelen de belasting en zeggen eerlijk wanneer een geprint onderdeel slechts een tijdelijke oplossing is. Bij herhaalde storingen herontwerpen we het onderdeel in plaats van het te kopiëren – zie ook een onderdeel laten namaken.
Beugels, kappen en afschermingen
Beugels voor hydraulische ventielen, werklampen, camera's en accessoires behoren tot de meest voorkomende opdrachten. We gaan uit van bestaande gatenpatronen en tekenen de beugel in plaatwerk, profiel of gefreesd aluminium. Vaak is een gezet plaatdeel zowel het goedkoopst als het sterkst, en dan leveren we een DXF met uitslag. Beugels op werktuigen krijgen schokken en trillingen die moeilijk exact te berekenen zijn.
We vermijden daarom scherpe hoeken en lassen in zwaar belaste zones, en kiezen liever een gezette lip dan een gelaste. Schroefverbindingen dimensioneren we met ruime marge en borgen we met een borgmoer of schroefdraadborging.
Afschermingen en kappen over bewegende delen moeten voorkomen dat iemand bij kettingen, assen en riemen kan. Openingen en afstanden ontwerpen we volgens de veiligheidsafstanden van NEN-EN-ISO 13857, en we tekenen bevestigingen die alleen met gereedschap los te maken zijn. De verantwoordelijkheid voor de CE-markering van de machine blijft bij de fabrikant of bij wie de machine ombouwt. Kappen die voor onderhoud open moeten, krijgen scharnieren of geleidingen, zodat ze makkelijk terug te plaatsen zijn en niet blijven liggen.
Machineonderdelen ontwerpen met tekeningen voor de werkplaats
Een machineonderdeel wordt nooit beter dan de gegevens die de werkplaats krijgt. We leveren STEP voor de CNC-programmering en een PDF-tekening volgens ISO 128 met aanzichten, doorsneden, maten, passingen en schroefdraad. Algemene toleranties vermelden we volgens ISO 2768-1, meestal klasse m. Ruwheid geven we aan met Ra-waarden waar de functie dat vraagt, bijvoorbeeld Ra 0,8–1,6 µm op lagerzittingen.
Vorm- en plaatstoleranties volgens ISO 1101 gebruiken we waar ze verschil maken, zoals coaxialiteit tussen twee lagerzittingen of haaksheid ten opzichte van een aanlegvlak. Nauwe toleranties waar ze niet nodig zijn vermijden we, omdat elke overbodige honderdste machinetijd kost. Meer over de gegevens leest u bij technische tekeningen.
De tekening krijgt een titelblok volgens ISO 7200 met artikelnummer, materiaal, revisie en schaal. Wijzigingen komen in een revisietabel, zodat de werkplaats altijd weet welke versie geldt.
Richtwaarden voor machineonderdelen
| Parameter | Richtwaarde of norm |
|---|---|
| Aangrijpingshoek, tandwielen | 20° (ISO 53) |
| Steek- en kopcirkeldiameter | d = m · z, da = m · (z + 2) |
| Minimaal tandental zonder ondersnijding | ca. 17 bij 20° (ca. 14 met beperkte ondersnijding) |
| Glijpassing, bewegende delen | H7/g6 (ISO 286) |
| Schuifpassing, montage met de hand | H7/h6 |
| Perspassing voor naven | H7/p6 |
| Lagerzitting bij roterende binnenringbelasting | vaak k6 op de as, H7 in het huis – volgens de lagerfabrikant |
| Spieverbinding | parallelle spie volgens DIN 6885, maten op basis van de asdiameter |
| Algemene toleranties | ISO 2768-1, meestal klasse m |
| Ruwheid op een lagerzitting | Ra 0,8–1,6 µm (ISO 21920) |
Richtwaarden voor gangbare gevallen. Belasting, materiaal en de voorschriften van de lagerfabrikant bepalen de uiteindelijke dimensionering.
Dit hebben we van u nodig
- Het versleten of kapotte onderdeel, of foto's met maten
- Merk, type en serienummer van de machine
- Maten van de tegenstukken: assen, lagers en gatenpatronen
- Belasting, toerental en werkomgeving (vuil, vocht, temperatuur)
- Voor tandwielen: tandental van beide wielen en hartafstand
- Gewenste productiemethode of een werkplaats waarmee u al werkt
- Aantal onderdelen en hoe snel de machine weer moet draaien
Voorbeeldopdrachten
- Tandwiel voor de tandwielkast van een oudere machine
- Kettingwiel voor een transporteur
- As met spiebaan en lagerzittingen
- Bussen en glijlagers van POM
- Beugel voor hydraulisch ventiel of werklamp
- Afscherming over ketting- en riemaandrijving
- Adapter tussen werktuig en driepuntshefinrichting
- Slijtstrip voor kunstmeststrooier of transportband
- Hydraulische blokken en adapters voor leidingkoppelingen
- Camerabeugel voor bosbouwmachine
Dit bepaalt prijs en levertijd
- Aantal passingen, schroefdraden en vorm- en plaatstoleranties
- Tandwielen en andere profielen die moeten worden berekend
- Of het onderdeel moet worden verbeterd of gewoon gekopieerd
- Omvang van de tekening: aanzichten, doorsneden en tolerantievermelding
- Behoefte aan een vereenvoudigde sterktecontrole
- Of er een bestaand onderdeel is om op te meten
Wat u krijgt
- STEP-bestand voor de CNC-programmering
- PDF-tekening volgens ISO 128 met passingen en toleranties
- DXF met uitslag voor plaatdelen
- Stuklijst met lagers, spieën, O-ringen en schroeven
- Vereenvoudigde controle van de belasting indien nodig
- Geprint proefstuk voor de pasvorm (optie)
Veelgestelde vragen
Kunt u een tandwiel tekenen naar een versleten origineel?
Ja. We tellen de tanden, meten kopcirkeldiameter en hartafstand en rekenen module en eventuele profielverschuiving uit. De tanden tekenen we met een evolventprofiel, zodat het wiel goed samenloopt met het tegenwiel.
Wat betekent H7/g6 op een tekening?
Het is een passing volgens ISO 286. H7 is de tolerantie van het gat en g6 die van de as, en samen geven ze een kleine speling zodat de delen langs elkaar kunnen glijden. H7/p6 geeft juist een overmaat waarbij de delen in elkaar worden geperst.
Kunt u de sterkte berekenen?
We doen vereenvoudigde controles en dimensioneren met marge. Berekeningen die aantoonbaar moeten zijn, bijvoorbeeld voor hijsmiddelen, laat u maken door een constructeur die verantwoordelijkheid neemt voor het resultaat.
Kan een tandwiel worden 3D-geprint?
Ja, bij lage tot matige belasting. Koolstofvezelversterkt PA of PETG werkt in veel mechanismen. Voor hoog koppel en hoge toerentallen tekenen we het wiel in staal of POM.
Helpt u een werkplaats te vinden?
Ja. Zelf produceren we met 3D-printen, en we verwijzen u door naar werkplaatsen voor draaien, frezen en plaatwerk. Met een complete tekening zijn offertes makkelijk te vergelijken.
Welke bestanden heeft de werkplaats nodig?
Meestal een STEP-bestand voor de programmering en een PDF-tekening met toleranties. Plaatwerkers willen daarnaast een DXF met uitslag en buiggegevens.