Engineering
op maat gemaakte tandwielkasten
interne studiedienst
Minimale TCO
Waarom zijn op maat gemaakte tandwielkasten zo belangrijk?
In sommige situaties, kunnen standaardoplossingen niet de gewenste oplossingen bieden. Op maat gemaakte tandwielkasten kunnen dan de beste oplossing bieden omdat ze een optimale prestatie, maximale efficiëntie en een perfecte integratie terzelfdertijd kunnen aanbieden. Ze maken het mogelijk om aan strikte eisen op het gebied van koppel, toerental, ruimte en betrouwbaarheid te voldoen.
- Perfecte pasvorm en compactheid: Aangepaste tandwielkasten worden ontworpen voor de beschikbare inbouwruimte. Ze kunnen compacter en lichter worden gebouwd dan standaardopties, wat cruciaal is voor machines waar ruimte beperkt is.
- Optimalisatie van vermogen en koppel: Een maatwerk tandwielkast wordt exact afgestemd op de motor en de gewenste belasting. Hierdoor wordt het toerental optimaal verlaagd en het koppel verhoogd, wat leidt tot een hogere efficiëntie (soms wel 98-99%).
- Verhoogde betrouwbaarheid en langere levensduur: Doordat de tandwielkast specifiek is berekend op de werklast, trillingen en omgevingsfactoren, wordt de slijtage geminimaliseerd.
- Specifieke overbrengingsverhoudingen: Waar standaardkasten vaste verhoudingen hebben, kunnen op maat gemaakte kasten precies die tandwielverhouding bieden die nodig is voor de specifieke machinefunctie.
- Oplossing voor uitdagende omgevingen: Maatwerk maakt het mogelijk om speciale materialen, afdichtingen of smeringsystemen te gebruiken voor extreme omstandigheden in de zware industrie of voedingsmiddelenindustrie
De studiedienst van MGH doet het volledige ontwerp van de tandwielkast
MGH heeft zijn eigen studiedienst waardoor de design volledig intern kan plaatsvinden. Het ontwerp van een industriële tandwielkast vereist namelijk een uitgebreide reeks mechanische berekeningen om betrouwbaarheid, efficiëntie en een lange levensduur te garanderen. De berekeningen omvatten kinematica (snelheid), dynamica (krachten/koppel) en sterkteleer (materiaalspanningen
1. Functionele Ontwerpberekeningen (Kinematica & Koppel)
- Overbrengingsverhouding: Hier wordt de verhouding tussen het toerental van de ingaande as en de uitgaande as bepaald.
- Koppelberekening: Het bepalen van het benodigde koppel op de uitgaande as op basis van het ingaande vermogen (kW), toerental en de overbrengingsverhouding
- Toerentalberekening:Bepalen van de snelheden van de tussenassen (in RPM)
2. Tandwielgeometrie en Sterkteberekeningen
- Moduul en steekcirkeldiameter: Bepalen van de grootte van de tanden op basis van het koppel en de overbrenging.
- Tandvoetspanning (Buigsterkte): Berekenen of de tandwortel bestand is tegen de buigkrachten (tandbreuk).
- Tandflankspanning (Pitting/Vermoeidheid): Controleren of de tandflanken bestand zijn tegen de contactdruk en niet voortijdig vermoeid raken (pitting).
- Hartafstand: De afstand tussen de assen berekenen op basis van de steekcirkels van de tandwielen
3. As- en Lagerberekeningen
- Asdiameterberekening: Dimensioneren van de assen op basis van gecombineerde belasting (buiging en torsie).
- Lagerlevensduur (L10h): Berekenen van de verwachte levensduur van de lagers (kogellagers/rollagers) onder invloed van radiale en axiale krachten.
- Spi- en verbindingen: Dimensioneren van spiebanen en assen voor de overbrenging van het koppel
4. Systeemprestaties en Analyse
- Servicefactor (Gebruikscoëfficiënt): Bepalen hoe zwaar de tandwielkast belast wordt (stoten, continue belasting, bedrijfstijd).
- Thermisch vermogen: Controleren of de tandwielkast zijn warmte kwijt kan (olie-temperatuur) en niet oververhit raakt.
- Efficiëntieberekening: Berekenen van het vermogensverlies door wrijving in tandwielen en lagers.
- Overhung Load (Radiale krachten): Berekenen van de radiale krachten op de assen, bijvoorbeeld door een kettingwiel of riemschijf.
