Vejledning

Tandhjulsidentifikation · Måling · Udskiftning

Sådan måler du et tandhjul: Trin-for-trin identifikationsguide

Et tandhjul kan identificeres fuldstændigt ud fra seks fysiske målinger – intet varenummer, ingen dokumentation, ingen producentmærkninger kræves. Denne vejledning indeholder den nøjagtige målerækkefølge, de tolerancer, der er vigtige, og de beregninger, der konverterer rå tal til en bekræftet udskiftningsspecifikation.

Send dine mål for gratis bekræftelse

En vedligeholdelsestekniker på en vietnamesisk fødevareforarbejdningsfabrik trak et slidt tandhjul af en kopelevator i 2024. Det originale varenummer var stemplet på navet, men ulæseligt - mange års nedvaskning havde slettet det. Maskineriet var koreanskbygget, men dokumentationen var ufuldstændig, og den oprindelige leverandør var stoppet med at have delen på lager. Teknikeren målte tandhjulet med et målebånd, talte tænderne og sendte en leverandør en ordre på "et tandhjul med 25 tænder, ca. 150 mm i diameter." Tre leverandører sendte tre forskellige tandhjul. Ingen af ​​dem passede korrekt. Fejlen lå ikke i tandantallet - den lå i den uspecificerede navkonfiguration, den umålte borediameter og den ukendte kædeserie. En komplet målesekvens på det originale tandhjul ville have defineret alle disse på 20 minutter og resulteret i en korrekt udskiftning på den første ordre.

Denne vejledning dækker alle de mål, der kræves for fuldt ud at specificere et tandhjul til udskiftning, med formlerne til at konvertere disse målinger til katalogværdier og de tolerancer, der definerer acceptabel målenøjagtighed.

Nødvendige værktøjer og målenøjagtighedsstandarder

±0,05 mm
Nødvendig nøjagtighed for boring og nøgle

Digital skydelære (minimum 150 mm kapacitet) eller udvendig mikrometer. Brug ikke en standard stållineal — linealens nøjagtighed på ±0,5 mm er utilstrækkelig til at skelne mellem tilstødende borestørrelser og vil give forkerte specifikationer for pasform.

±0,1 mm
Acceptabel nøjagtighed for tandrod

Den samme skydelære, der måler på tværs af tandrodens sædekurve. Tolerancen på ±0,1 mm er tilstrækkelig til at skelne ANSI #40 fra #50 og til at bekræfte kædeserien ud fra tandrodens radiusmåling.

±1,0 mm
Acceptabel for yderdiameter og navlængde

Udvendig diameter og navets projektionslængde kan måles med en nøjagtighed på ±1,0 mm ved hjælp af en lineal eller et målebånd – disse dimensioner bruges til bekræftelse af frigang, ikke til specifikationsmatchning. Præcision er mindre kritisk her.

Seks-målingssekvensen: Fuld tandhjulsidentifikation

1
Tæl tænderne

Tæl hver tand rundt om hele tandhjulets omkreds. Marker starttanden med kridt eller en tusch for at undgå dobbelttælling på store tandhjul. Hvis tandhjulet har synlige tandskader, der gør det svært at tælle individuelle tænder, skal du tælle fra undersiden af ​​tanden (fra rod til rod) i stedet for spids til spids. For tandhjul i ingeniørklassen med dybe lommer mellem tænderne skal du tælle lommerne i stedet for tandspidserne - de er lettere at skelne.

2
Mål tandrodens sæderadius (ri)

Tandrodens sædekurveradius er den mest nyttige dimension til at identificere den kædeserie, som tandhjulet er designet til. Mål diameteren af ​​den konkavt buede overflade ved roden af ​​en hvilken som helst tand ved hjælp af indvendige kæbeskydelærer eller et sæt radiusmålere. Sædekurvens diameter er lig med det dobbelte af rulleradius plus sædeafstanden - typisk 0,5-1,2% af rullediameteren for standard kommercielle tandhjul. For ANSI #60 (11,91 mm rulle) er den nominelle rodsædekurveradius ri 6,26 mm; for #80 (15,88 mm rulle) er ri 8,28 mm. Matchning af den målte rodradius med disse nominelle værdier bekræfter kædeserien uafhængigt af andre dimensioner.

3
Beregn delingscirklens diameter (PD)

Diameteren af ​​stigningscirklen er den teoretiske cirkel, der går gennem kæderullernes centre, når de sidder i tandhjulet. Den kan ikke måles direkte med eksterne skydelærer, da den ikke er en fysisk overflade på tandhjulet - det er en beregnet dimension. Formlen er: PD = p / sin(180° / N), hvor p er kædestigningen i mm, og N er tandantallet. For at arbejde baglæns fra et målt tandhjul: For et tandhjul med lige tænder måles på tværs af modsatte tandrødder ved hjælp af nålemålere af kæderullens diameter - målingen giver stigningscirklens diameter direkte. For tandhjul med ulige tænder måles fra en tandrod til midtpunktet på den modsatte side ved hjælp af en formel, der tager højde for den ikke-diametralt modsatte målegeometri.

Enkeltstrengede rullekædehjul
Pladehjuls tandhjul

Standardkonfigurationer for tandhjul med boring og plade — hver kræver specifikke målepunkter for at bekræfte navstil og kædeserie.

4
Mål borediameteren og notmålene

Mål boringens diameter på to vinkelrette positioner (vandret og lodret), og tag gennemsnittet. Hvis de to målinger afviger med mere end 0,10 mm, er boringen blevet forvrænget ved forkert fjernelse (ved hjælp af et hammerslag i stedet for en aftrækker), og dette skal noteres i udskiftningsspecifikationen. Kilegangens dimensioner måles som bredde og dybde fra boringens overflade: brug en digital nonius med indvendig måling. Bekræft, om kilegangen er skåret i henhold til ASME B17.1 (tommer, bruges på ANSI-standardmaskiner) eller DIN 6885 (metrisk, bruges på europæisk og koreanskbyggede maskiner) ved at sammenligne den målte dybde med de offentliggjorte tabelværdier for boringens størrelse.

Boreområde (mm) DIN 6885 Nøglebredde (mm) DIN 6885 Nøgledybde (mm) ASME B17.1 Nøglebredde (tommer)
10–12 4 2.5 3/8
14–18 5 3.0 1/2
20–22 6 3.5 1/2
24–30 8 4.0 5/8
32–38 10 5.0 7/8
40–44 12 5.0 1
50–58 14 5.5 1 1/4
5
Identificér navtypen og mål navfremspringet

Bestem, om navet kun strækker sig til den ene side (B-nav), begge sider (C-nav) eller slet ikke (A-plade). Mål navets projektionsafstand - afstanden fra tandhjulets skiveflade til enden af ​​navet - på hver side, der har et nav. Registrer både projektionsdimensionen og hvilken side der bærer navet (kædesiden eller akselendesiden). Denne sondring ændrer kædelinjens position, når udskiftningen er installeret, og kan ikke antages - den skal bekræftes fra den oprindelige installation. For Taper Lock- eller QD-bøsningstandhjul skal du identificere bøsningsserien (1610, 2012, 3020 osv.) ud fra eventuelle markeringer på bøsningsflangen, eller mål bøsningens koniske boringsdimensioner for krydsreference.

6
Kontrollér for slid og vurder udskiftelighed

Før du bestiller en udskiftning, skal du vurdere, om det slidte tandhjuls dimensioner er inden for udskiftningstolerancen eller er blevet deformeret ud over det nominelle område. Mål tandspidshøjden på tre jævnt fordelte tænder og sammenlign – hvis en spids er 2 mm lavere end de andre, har den tand oplevet accelereret slid fra et specifikt kædeindgrebsmønster. Mål tandrodsradius på de samme tre tænder og sammenlign med den nominelle værdi – hvis rodraius er steget med mere end 15% i forhold til den nominelle værdi, er tandhjulet blevet formet af en forlænget kæde og kan ikke genbruges med en ny kæde. Registrer enhver asymmetri i tandfladerne – en tand, hvis bageste flade er synligt lavere end den forreste flade, har udviklet den krogede profil, der vil ødelægge en ny kæde.

Beregning af tonecirklens diameter: Formlen og genvejen

Seks standard hub-konfigurationer

Formlen for delingscirkeldiameter (PD) er: PD = p / sin(180° / N), hvor p er kædestigningen i mm, og N er tandantallet. Denne formel giver nøjagtige resultater for enhver kombination af stigning og tandantal. For almindelige kombinationer er nedenstående værdier forudberegnet:

Tandtælling PD — #35 (9,525 mm) PD — #40 (12,70 mm) PD — #50 (15,875 mm) PD — #60 (19,05 mm) PD — #80 (25,40 mm)
11 34.3 45.8 57.2 68.6 91.5
13 40.4 53.9 67.3 80.8 107.7
15 46.5 62.0 77.5 93.0 124.0
17 52.6 70.1 87.6 105.2 140.2
19 58.8 78.4 97.9 115.7 157.0
21 64.9 86.5 108.1 129.7 173.0
25 77.1 102.8 128.5 154.2 205.6
30 91.4 121.9 152.4 182.9 243.8
40 121.5 162.1 202.6 243.1 324.1

Alle værdier i mm. Beregnet ud fra PD = p / sin(180° / N). For at verificere et målt tandhjul: mål tandhjulets udvendige diameter (OD). OD = PD + tandhøjde. Standard tandhøjde er cirka 0,625 × kædeafstand (en konservativ tilnærmelse). For ANSI #60 med 19 tænder: beregnet PD = 115,7 mm; OD ≈ 115,7 + (0,625 × 19,05) = 115,7 + 11,9 = 127,6 mm. Hvis den målte OD er ​​inden for ±3 mm af denne beregnede værdi, er tandhjulet højst sandsynligt den korrekte kombination af kædeafstand og tandantal.

Kontraintuitivt: måling af den udvendige diameter af et tandhjul identificerer ikke kædeserien. To tandhjul med samme udvendige diameter kan designes til helt forskellige kædeafstande, hvis de har forskelligt antal tænder. Et 20-tands ANSI #60 tandhjul har en yderdiameter på cirka 130 mm. Et 26-tands ANSI #50 tandhjul har også en yderdiameter på cirka 130 mm. Begge har lignende antal tænder i det "mellemstore" område, men deres tandrodsgeometri, rullelejeradius og indvendige dimensioner er helt forskellige. Den udvendige diameter bekræfter intet andet end den samlede størrelse. Tandrodens lejeradius (måling 2 ovenfor) er den pålidelige indikator for kædeserie.

Målekonuslås og QD-bøsningstandhjul: Yderligere trin

Bøsning af koniske låsetandhjul

Konisk låsetandhjul — bøsningen skal identificeres separat fra tandhjulshuset; bøsningsserien bestemmer det tilgængelige boringsområde.

For koniske låsetandhjul og QD-bøsningstandhjul er tandhjulskroppen og bøsningen specificeret som to separate dele. Specifikationen af ​​tandhjulskroppen følger ovenstående seks-trinsproces. Bøsningen er specificeret ved seriebetegnelse (som bestemmer konusboringens geometri og bøsningens ydre flangedimensioner) og ved boringsstørrelse (som bestemmer den akseldiameter, som bøsningen kan acceptere).

Identifikation af konuslåsebøsningsserien fra en fjernet bøsning: Mål den maksimale ydre diameter af bøsningsflangen (ikke konuslængden) og den lille endeboringsdiameter (boringen i den smalle ende af konusen, før den lige boringssektion). Disse to dimensioner identificerer tilsammen entydigt bøsningsserien for standard industrielle konuslåsesystemer (1008, 1108, 1210, 1610, 2012, 2517, 3020, 3030, 3525, 3535, 4030, 4535, 5040 osv.). En 1610 bøsning har en maksimal flange-YD på 59,5 mm; en 3020 har en maksimal flange-YD på 82,5 mm.

For QD-bøsninger følger serieidentifikationen den samme fremgangsmåde ved hjælp af bøsningens kropslængde og flangediameter. QD-serien SH, SK, SF, E, F, J, M, N, P, W er almindelige i industrielle applikationer og har hver et specifikt størrelsesområde for akseldiametre. Bekræftet Konisk lås og QD-tandhjulskonfigurationer fås med boringbearbejdning, der matcher den målte akseldiameter før afsendelse.

Oprettelse af en måleoptegnelse til fremtidige erstatningsordrer

Når hele målesekvensen er gennemført, forhindrer dokumentation af resultaterne i et standardiseret format, at det samme identifikationsarbejde gentages ved næste udskiftningsinterval. Minimumsregistreringen bør indeholde:

Sprocket-identifikationspost — obligatoriske felter
Maskine / Placering: f.eks. "Linje 3 kopelevator, topaksel, venstre"
Tandtal (N): Tælles direkte fra tandhjulet
Kædeserie: Bekræftet fra måling af rodradius (f.eks. “ANSI #60”)
Borediameter: f.eks. "35,00 mm" (gennemsnit af to målinger)
Nøglegang: Bredde × dybde, standard (f.eks. “10 × 5 mm, DIN 6885”)
Hub-stil: A/B/C/Taper Lock-serien/QD-serien
Hub-projektion: Side 1 og side 2 dimensioner (mm)
Materiale / behandling: Kulstofstål / SS304 / støbejern / UHMW — og enhver overfladebehandling synlig
Slidtilstand: Bemærkninger om krogede tænder, ændring af rodradius, sidste udskiftningsdato
Reservedel bekræftet: Leverandørens varenummer eller specifikation, når den er bekræftet

Ved at føre denne registrering for hvert tandhjul i anlægget – selv dem, der stadig er i drift – skabes en vedligeholdelsesklar udskiftningsspecifikation, der kan sendes direkte til en leverandør, når det er nødvendigt. Den ovenfor beskrevne sekstrins måleproces tager 15-20 minutter pr. tandhjul. Tidsinvesteringen er tilbagebetalt første gang et tandhjul skal udskiftes under tidspres, og den komplette specifikation er allerede arkiveret.

Ofte stillede spørgsmål

Hvordan måler jeg et tandhjul, der stadig er monteret på akslen?
De fleste tandhjulsmålinger kan foretages med tandhjulet på akslen, selvom adgangen varierer afhængigt af installationen. Tandtal er altid muligt på et installeret tandhjul. Borediameteren kan ikke måles direkte, men kan udledes af akseldiameteren (mål akslen med udvendige skydelærer et sted uden for tandhjulet; boringen skal være ca. 0,01-0,05 mm større end akseldiameteren for at få en frigang). Tandrodens radius kan måles ved hjælp af et sæt radiusmålere, der indsættes i tandroden fra kædesiden - ingen demontering nødvendig. Navfremspring kan måles med en dybdemåler, der refereres fra tandhjulets overflade. Den eneste dimension, der reelt kræver fjernelse af tandhjulet for nøjagtig måling, er notgangens dybde.
Er der en måde at identificere kædeserien alene ud fra tandhjulet, uden at kæden er til stede?
Ja — tandhjulets sædeafstand (måling 2) er den mest pålidelige indikator for kædeserien på selve tandhjulet. Ud fra den målte rodradius beregnes rullediameteren som: rullediameter = 2 × (ri − sædeafstand), hvor sædeafstanden typisk er 0,025 × rullediameter. For en målt rodradius på 6,3 mm: rullediameter ≈ 2 × (6,3 − 0,16) = 12,28 mm — dette stemmer ikke overens med en standard ANSI-kæde, hvilket tyder på enten et slidt tandhjul (rodradius øget af slid) eller en ikke-standard specifikation. Hvis den beregnede rullediameter falder inden for ±0,15 mm af en standard ANSI-rullediameter fra referencetabellen, bekræftes kædeserien. Hvis den ikke stemmer overens, kan rodradius være blevet ændret af slid, eller tandhjulet kan være fra en proprietær standard.
Hvor meget tandslid er acceptabelt, før et tandhjul skal udskiftes?
Den praktiske udskiftningstærskel for tandslid på tandhjul er 20-25% af den oprindelige tandtykkelse ved delinglinjen. Dette svarer til cirka 2-3 mm tandflademateriale fjernet fra tandkontaktzonen på et tandhjul med mellemlang deling (#60 til #80). I praksis giver den visuelle indikator for "krogdannelse" - hvor den bagerste tandflade er synligt lavere end den forreste flade set fra siden - en pålidelig feltvurdering. Enhver synlig asymmetri mellem forreste og bagerste tandflader betyder, at tandhjulet er forbi udskiftningstærsklen. Risikoen ved at operere ud over denne tærskel er, at et krogdannelseshjul vil ødelægge en ny kæde på en brøkdel af den normale levetid, så udskiftningsomkostningerne for tandhjulet altid genvindes i forlængelse af kædens levetid, når det udskiftes ved den korrekte tærskel.
Kan jeg bestille et erstatnings tandhjul med en anden boringsstørrelse end originalen?
Ja — specialboring i enhver størrelse inden for den maksimale boringsgrænse for tandantal og navstørrelse er en standard produktionsservice. Den maksimale boringsdiameter bestemmes af den minimale vægtykkelse mellem boringsoverfladen og roden af ​​den nærmeste tandrod — typisk må boringsdiameteren ikke overstige 65-70% af stigningscirkeldiameteren uden at kompromittere tandintegriteten. For et 19-tands ANSI #60 tandhjul med en stigningscirkeldiameter på 115,7 mm er den maksimale boring typisk omkring 75-80 mm. Ved at angive den nødvendige boringsdiameter, notmål og eventuelle specifikke tolerancekrav på bestillingstidspunktet kan tandhjulet bearbejdes før afsendelse uden yderligere leveringstid ud over 2-3 hverdage for standardboring.

Send os dine seks målinger for at få en gratis bekræftelse på udskiftning

Tandantal, rodradius, boringsdiameter, notgang, navtype og navprojektion – send disse seks målinger til vores ingeniører, så bekræfter vi den nøjagtige udskiftningsspecifikation, inklusive kædeserie, materiale og boringsbearbejdningskrav, før nogen dele monteres.

Redaktør: Cxm