Kugghjul med rätt evolventprofil
Ett kugghjul definieras av modul, tandantal och ingreppsvinkel. Modulen m anger tandstorleken i millimeter, och delningsdiametern blir modulen gånger tandantalet. Standardingreppsvinkeln är 20° enligt ISO 53, och två hjul som ska gå ihop måste ha samma modul och ingreppsvinkel. Axelavståndet blir halva summan av delningsdiametrarna.
Vi ritar tänderna med exakt evolventprofil, inte med cirkelbågar som ofta ger buller och snabbt slitage. Vid färre än cirka 17 tänder uppstår underskärning med 20° ingreppsvinkel, vilket löses med profilförskjutning. Från ett slitet hjul räknar vi fram modulen ur toppdiametern och tandantalet: utan profilförskjutning är toppdiametern m × (z + 2). Kedjehjul ritas efter kedjans delning och rulldiameter enligt ISO 606.
Kugghjul i POM eller PA går tystare och klarar sig utan smörjning, men tål lägre last och värme än stål. I en växel med blandade material görs ofta det mindre hjulet av metall och det större av plast, eftersom det lilla hjulets tänder går i ingrepp oftare. När ett stålhjul ersätts med plast ökas gärna tandbredden något.
Axlar, passningar och lagersäten
Passningar enligt ISO 286 anger hur hål och axel ska gå ihop. H7/g6 ger en glidpassning med litet spel för delar som ska röra sig, H7/h6 en lägespassning som går att montera för hand och H7/p6 en presspassning för nav som ska sitta fast utan kil. Vi väljer passning efter funktion och anger den direkt vid måttet, till exempel Ø25 H7.
Lagersäten dimensioneras efter lagertillverkarens tabeller. Vid roterande last på innerringen sitter lagret ofta med k6 på axeln och H7 i huset, men belastning och lagertyp avgör. Kilspår ritas enligt DIN 6885 med kilbredd och spårdjup efter axeldiametern. Axelns ansatser får en hålkälsradie som är mindre än lagrets kantavrundning, så att lagret ligger an plant. Ett vanligt fel på hemmaritade axlar är att alla mått får samma snäva tolerans, vilket gör delen dyr utan att den blir bättre. Vi anger passningar bara där delar möts och låter resten följa allmäntoleranserna.
Bussningar, slitdelar och material
I lantbruks- och skogsmaskiner sitter många glidlager och bussningar som slits snabbt i smuts och fukt. En bussning av POM eller PA kan vara ett bra alternativ till brons där belastningen är måttlig, eftersom den kan gå utan smörjning. Plast sväller dock av fukt, särskilt PA, och behöver därför större lagerspel än metall. Smuts är ofta ett större problem än lasten. En bussning som sitter öppet mot jord och sand kan slitas snabbare när den smörjs, eftersom fettet binder partiklar. En tätning eller ett skydd framför lagret gör då mer nytta än ett hårdare material.
För enstaka slitdelar kan en 3D-utskrift i kolfiberförstärkt PA fungera som snabb ersättning tills en metalldel finns på plats. Vi bedömer belastningen och säger rakt ut när en utskriven del bara är en tillfällig lösning. Vid återkommande haverier ritar vi om konstruktionen i stället för att kopiera den – se även reservdelar som inte tillverkas längre.
Fästen, kåpor och skydd
Fästen för hydraulventiler, arbetsbelysning, kameror och tillbehör hör till de vanligaste uppdragen. Vi utgår från befintliga hålbilder och ritar fästet i plåt, profil eller fräst aluminium. Ofta blir en bockad plåtdetalj både billigast och starkast, och då levereras DXF med utvikning. Fästen på redskap utsätts för stötar och vibrationer som är svåra att räkna exakt på. Vi undviker därför skarpa hörn och svetsar i högt belastade zoner, väljer hellre en bockad flik än en svetsad och dimensionerar skruvförbanden med god marginal och låsmutter eller gänglåsning.
Skydd och kåpor över rörliga delar ska hindra att någon kommer åt kedjor, axlar och remmar. Vi utformar öppningar och avstånd efter säkerhetsavstånden i SS-EN ISO 13857 och ritar fästen som kräver verktyg för att lossa. Ansvaret för maskinens CE-märkning ligger kvar hos tillverkaren eller hos den som bygger om maskinen. Kåpor som ska öppnas vid service förses med gångjärn eller styrningar, så att de är lätta att sätta tillbaka och inte blir liggande.
Konstruktion av maskindelar med ritningar för verkstaden
En maskindel blir aldrig bättre än underlaget till verkstaden. Vi levererar STEP för CNC-programmering och en PDF-ritning enligt ISO 128 med vyer, snitt, mått, passningar och gängor. Allmäntoleranser anges enligt ISO 2768-1, oftast klass m, och ytjämnhet anges med Ra-värden där funktionen kräver det, till exempel Ra 0,8–1,6 µm på lagersäten.
Lägestoleranser enligt ISO 1101 används där de gör skillnad, som koaxialitet mellan två lagersäten eller vinkelräthet mot en anliggningsyta. Vi undviker snäva toleranser där de inte behövs, eftersom varje onödig hundradel kostar maskintid. Mer om underlaget finns under tekniska ritningar och i guiden toleranser och passningar.
Ritningen får ett ritningshuvud enligt ISO 7200 med artikelnummer, material, revision och skala. Ändringar förs in i en revisionstabell, så att verkstaden alltid vet vilken version som gäller.
Riktvärden för maskindelar
| Parameter | Riktvärde eller standard |
|---|---|
| Ingreppsvinkel, kugghjul | 20° (ISO 53) |
| Delnings- och toppdiameter | d = m · z, da = m · (z + 2) |
| Minsta tandantal utan underskärning | ca 17 vid 20° (ca 14 med liten underskärning) |
| Glidpassning, rörliga delar | H7/g6 (ISO 286) |
| Lägespassning, montering för hand | H7/h6 |
| Presspassning för nav | H7/p6 |
| Lagersäte vid roterande innerringslast | ofta k6 på axeln, H7 i huset – enligt lagertillverkaren |
| Kilförband | parallellkil enligt DIN 6885, mått efter axeldiameter |
| Allmäntoleranser | ISO 2768-1, oftast klass m |
| Ytjämnhet på lagersäte | Ra 0,8–1,6 µm (ISO 21920) |
Riktvärden för vanliga fall. Belastning, material och lagertillverkarens anvisningar avgör den slutliga dimensioneringen.
Det här behöver vi från dig
- Den slitna eller trasiga delen, eller foton med mått
- Maskinens märke, modell och serienummer
- Mått på motstående delar: axlar, lager och hålbilder
- Belastning, varvtal och arbetsmiljö (smuts, fukt, temperatur)
- För kugghjul: tandantal på båda hjulen och axelavstånd
- Önskad tillverkningsmetod eller verkstad som ni redan anlitar
- Antal delar och hur snabbt maskinen behöver komma igång
Exempel på uppdrag
- Kugghjul till växellåda i äldre maskin
- Kedjehjul till transportör
- Axel med kilspår och lagersäten
- Bussningar och glidlager i POM
- Fäste för hydraulventil eller arbetsbelysning
- Skydd över kedje- och remdrift
- Adapter mellan redskap och trepunktslyft
- Slitlist till gödselspridare eller transportband
- Hydraulblock och adaptrar för rörkopplingar
- Kamerafäste till skogsmaskin
Det här påverkar pris och leveranstid
- Antal passningar, gängor och lägestoleranser
- Kugghjul och andra profiler som måste räknas fram
- Om delen ska förbättras eller kopieras rakt av
- Ritningens omfattning: vyer, snitt och toleranssättning
- Behov av förenklad hållfasthetskontroll
- Om det finns en befintlig del att mäta på
Det här får du
- STEP-fil för CNC-programmering
- PDF-ritning enligt ISO 128 med passningar och toleranser
- DXF med utvikning för plåtdelar
- Stycklista med lager, kilar, o-ringar och skruvar
- Förenklad kontroll av belastningen vid behov
- Utskriven provdel för passform (tillval)
Vanliga frågor
Kan ni rita ett kugghjul efter ett slitet original?
Ja. Vi räknar tänderna, mäter toppdiametern och axelavståndet och räknar fram modul och eventuell profilförskjutning. Tänderna ritas med evolventprofil, så att hjulet går ihop med det motstående hjulet.
Vad betyder H7/g6 på en ritning?
Det är en passning enligt ISO 286. H7 är toleransen för hålet och g6 för axeln, och kombinationen ger ett litet spel så att delarna kan glida mot varandra. H7/p6 ger i stället ett grepp där delarna pressas ihop.
Kan ni beräkna hållfastheten?
Vi gör förenklade kontroller och dimensionerar med marginal. Beräkningar som ska kunna styrkas, till exempel för lyftanordningar, görs av en beräkningsingenjör som tar ansvar för resultatet.
Kan ett kugghjul 3D-skrivas?
Ja, vid låg till måttlig belastning. Kolfiberförstärkt PA eller PETG fungerar i många mekanismer. För högt vridmoment och höga varvtal ritar vi hjulet för stål eller POM.
Hjälper ni till att hitta en verkstad?
Ja. Vi tillverkar själva med 3D-utskrift och hjälper dig vidare till verkstäder för svarvning, fräsning och plåt. Med en komplett ritning blir det enkelt att jämföra offerter.
Vilka filer behöver verkstaden?
Oftast en STEP-fil för programmeringen och en PDF-ritning med toleranser. Plåtverkstäder vill dessutom ha DXF med utvikning och bockinformation.