Tandwiel

In dit artikel wordt uitgelegd wat tandwielen zijn en waarvoor ze worden gebruikt. Ook worden de verschillende soorten tandwielen gepresenteerd en meer wat de voor- en nadelen zijn van dit type tandwielen.

Wat is een tandwiel?

Een tandwiel is een type tandwiel waarvan de tanden recht zijn. Met andere woorden, een tandwiel is een tandwiel waarvan de tanden recht van vorm zijn.

Daarom is het belangrijkste kenmerk van rechte tandwielen dat het een heel eenvoudig type tandwiel is, bestaande uit cilinders met radiaal uitstekende tanden.

Kortom, in tegenstelling tot andere soorten tandwielen zoals spiraalvormige tandwielen en kegeltandwielen , zijn de tanden van rechte tandwielen volledig recht.

Op industrieel niveau zijn rechte tandwielen het meest gebruikte type tandwiel vanwege hun eenvoud en voordelige prijs. Hieronder zullen we zien waarvoor rechte tandwielen worden gebruikt.

Kenmerken van rechte tandwielen

Nadat we de definitie van tandwielen hebben gezien, gaan we kijken wat de belangrijkste parameters van tandwielen zijn.

• Tand : is het deel van het tandwiel dat de stuwkracht uitvoert en daardoor de rotatiebeweging en kracht van het ene tandwiel naar het andere overbrengt.
• Aantal tanden : Dit is het totale aantal tanden dat het tandwiel heeft. Het wordt meestal weergegeven door de letter Z.
• Steekcirkel : Dit is de denkbeeldige cirkel waarlangs de tanden van het rechte tandwiel in elkaar grijpen, zodat de steekcirkels van een systeem van twee rechte tandwielen elkaar raken.
• Steekdiameter : dit is de diameter van de steekomtrek.
• As : het is het cilindrische element dat zich in het midden van het tandwiel bevindt en dat als functie heeft de rotatiebeweging van het tandwiel te geleiden.
• Drukhoek : is de hoek tussen de richting van de contactkracht tussen twee rechte tandwielen en de richting van de hoeksnelheid van het rechte tandwiel.
• Steek : is de afstand tussen een punt op één tand en hetzelfde punt op een aangrenzende tand.
• Modulus : is de relatie tussen de steekdiameter en het aantal tanden van het tandwiel, de bijbehorende formule wordt hieronder weergegeven. Dit kenmerk van rechte tandwielen is erg belangrijk, omdat twee rechte tandwielen dezelfde module moeten hebben om in elkaar te grijpen.

Soorten tandwielen

Tandwielen kunnen in twee typen worden ingedeeld:

• Externe tandwielen : De tanden van het tandwiel bevinden zich op het buitenprofiel van het tandwiel, dwz aan de buitenkant van het wiel.
• Interne tandwielen – De tanden van het tandwiel bevinden zich op het binnenprofiel van het tandwiel, dwz aan de binnenkant van het wiel.

Externe tandwielen kunnen in ingrijping komen met externe en interne tandwielen. Interne tandwielen kunnen daarentegen alleen ingrijpen met externe tandwielen.

Twee in elkaar grijpende externe tandwielen hebben tegengestelde draairichtingen, maar een intern tandwiel draait in dezelfde richting als het externe tandwiel waarmee het ingrijpt.

Voor- en nadelen van rechte tandwielen

Voordelen van tandwielen:

• Tandwielen zijn zeer eenvoudig te ontwerpen en te vervaardigen, waardoor ze goedkoper zijn dan andere soorten tandwielen.
• Ze kunnen worden gebruikt om hoge vermogens over te brengen.
• Ze zijn efficiënter dan andere soorten tandwielen omdat ze een transmissie-efficiëntie hebben tussen 95% en 99%.
• Tandwielen zijn zeer betrouwbaar, omdat het onwaarschijnlijk is dat ze tijdens bedrijf gaan slippen. Bovendien zijn ze zeer duurzaam.
• Bij dit type tandwielen treedt geen axiale kracht op.

Nadelen van rechte tandwielen :

• Tandwielen zijn niet geschikt voor het overbrengen van hoge hoeksnelheden.
• Ze kunnen alleen worden gebruikt als de tandwielassen evenwijdig zijn.
• Tandwielen maken veel lawaai, vooral als u met hoge toerentallen werkt.
• De tanden van rechte tandwielen moeten bestand zijn tegen hoge spanningen.

Toepassingen met tandwielen

In de techniek worden rechte tandwielen het meest gebruikt van alle soorten tandwielen, omdat ze het eenvoudigst te vervaardigen en het minst duur zijn.

Tandwielen zijn ideaal voor toepassingen waarbij een laag toerental moet worden overgebracht en een hoog geluidsniveau kan worden getolereerd. Tandwielen worden bijvoorbeeld gebruikt in de mechanismen van transportsystemen.

Op dezelfde manier worden rechte tandwielen gebruikt in motoren, tandwielpompen of zelfs in sommige bewerkingsgereedschappen.

Omdat rechte tandwielen een zeer hoog vermogen kunnen overbrengen, worden ze ten slotte ook gebruikt in vliegtuigen en treinmechanismen, ondanks het geluid dat ze produceren.