In dit artikel wordt uitgelegd wat de tandwieldrukhoek is. Verder wordt het belang van de waarde van de drukhoek bij de krachtoverbrenging in een mechanisme getoond.
Wat is drukhoek?
Drukhoek is de afwijkingshoek die optreedt wanneer de tanden van twee tandwielen met elkaar in contact komen.
Nauwkeuriger gezegd is de drukhoek de hoek tussen de richting van de contactkracht tussen de twee tandwielen en de richting van de snelheid in het aangedreven tandwiel.
Op soortgelijke wijze kan de drukhoek van twee tandwielen ook worden gedefinieerd als de hoek tussen de richting van de kracht die door het mechanisme wordt overgebracht en de tangentiële richting van de tand van het aangedreven tandwiel.
De drukhoek wordt ook wel de schuintehoek genoemd.
Drukhoekwaarde
De standaardwaarde van de drukhoek tussen twee versnellingen ligt tussen 14,5º en 20º. Voorheen werden drukhoeken dichter bij 14,5° gebruikt. Tegenwoordig worden tandwielen over het algemeen vervaardigd met een drukhoek van 20°.
De waarde van de drukhoek beïnvloedt de krachten die op een tandwiel inwerken, want hoe kleiner de drukhoek, hoe groter de kracht die op het tandwielsysteem wordt overgebracht. Aan de andere kant zijn tanden met lage drukhoeken zwakker. We moeten daarom een evenwicht vinden om deze twee factoren te optimaliseren.
Als voorbeeld wordt hieronder de drukhoek van een tandheugelmechanisme weergegeven:
De tangentiële kracht is de gebruikte kracht, dat wil zeggen de kracht die de beweging van het aangedreven tandwiel veroorzaakt en dus de kracht die het nuttige vermogen overbrengt. We willen dus dat de drukhoek klein is, zodat er zoveel mogelijk tangentiële kracht wordt overgedragen.
Als de overbrengingshoek klein is, betekent dit bovendien dat de axiale kracht (of radiale kracht) die tussen de twee tandwielen optreedt, ook klein is, wat minder tandslijtage betekent.