In 2024 haalde een onderhoudstechnicus van een Vietnamese voedselverwerkingsfabriek een versleten tandwiel van een emmerlift. Het originele onderdeelnummer stond weliswaar op de naaf gestempeld, maar was onleesbaar geworden door jarenlang schoonmaken. De machine was in Korea gemaakt, maar de documentatie was onvolledig en de oorspronkelijke leverancier leverde het onderdeel niet meer. De technicus mat het tandwiel op met een meetlint, telde de tanden en plaatste een bestelling bij een leverancier voor een "tandwiel met 25 tanden, diameter circa 150 mm". Drie leveranciers stuurden drie verschillende tandwielen. Geen van alle paste. De fout zat niet in het aantal tanden, maar in de niet-gespecificeerde naafconfiguratie, de niet-gemeten boringdiameter en de onbekende kettingserie. Een volledige meting van het originele tandwiel had al deze factoren binnen 20 minuten kunnen vaststellen en een correct vervangend exemplaar opgeleverd bij de eerste bestelling.
Deze handleiding beschrijft alle benodigde metingen om een tandwiel voor vervanging volledig te specificeren, inclusief de formules om die metingen om te zetten naar cataloguswaarden en de toleranties die de acceptabele meetnauwkeurigheid definiëren.
Benodigde gereedschappen en normen voor meetnauwkeurigheid
Digitale schuifmaat (minimaal 150 mm capaciteit) of buitenmicrometer. Gebruik geen standaard stalen liniaal; de nauwkeurigheid van ±0,5 mm van een liniaal is onvoldoende om onderscheid te maken tussen aangrenzende boringdiameters en levert onjuiste specificaties op voor de spiebaanpassing.
Dezelfde schuifmaat, waarmee de afstand over de wortelcurve van de tand wordt gemeten. De tolerantie van ±0,1 mm is voldoende om ANSI #40 van #50 te onderscheiden en om de kettingreeks te bevestigen aan de hand van de meting van de wortelradius van de tand.
De buitendiameter en de lengte van de naafuitsteeksel kunnen met een liniaal of meetlint tot op ±1,0 mm nauwkeurig worden gemeten. Deze afmetingen worden gebruikt voor het controleren van de speling, niet voor het voldoen aan de specificaties. De precisie is hier minder belangrijk.
De zesstappenmethode: volledige identificatie van het tandwiel
Tel elke tand rondom de volledige omtrek van het tandwiel. Markeer de begintand met krijt of een stift om dubbeltellen bij grote tandwielen te voorkomen. Als het tandwiel zichtbare tandbeschadigingen heeft waardoor individuele tanden moeilijk te tellen zijn, tel dan vanaf de onderkant van de tand (van tandwortel tot tandwortel) in plaats van van tandpunt tot tandpunt. Bij tandwielen van de ingenieursklasse met diepe holtes tussen de tanden, tel dan de holtes in plaats van de tandpunten – deze zijn gemakkelijker te onderscheiden.
De radius van de tandvoetcurve is de meest bruikbare afmeting om de kettingserie te bepalen waarvoor het tandwiel is ontworpen. Meet de diameter van het concave gebogen oppervlak aan de tandvoet met een schuifmaat met binnenbekken of een set radiusmeters. De diameter van de tandvoetcurve is gelijk aan tweemaal de rolradius plus de speling – doorgaans 0,5–1,2% van de roldiameter voor standaard commerciële tandwielen. Voor ANSI #60 (11,91 mm rol) is de nominale tandvoetradius ri 6,26 mm; voor #80 (15,88 mm rol) is ri 8,28 mm. Door de gemeten tandvoetradius te vergelijken met deze nominale waarden, wordt de kettingserie bevestigd, onafhankelijk van alle andere afmetingen.
De steekcirkeldiameter is de theoretische cirkel die door de middelpunten van de kettingrollen loopt wanneer deze in het tandwiel zijn gemonteerd. Deze kan niet direct met een externe schuifmaat worden gemeten, omdat het geen fysiek oppervlak van het tandwiel is, maar een berekende afmeting. De formule is: PD = p / sin(180° / N), waarbij p de steek van de ketting in mm is en N het aantal tanden. Om de steekcirkeldiameter te berekenen vanuit een gemeten tandwiel: meet bij een tandwiel met een even aantal tanden de afstand tussen de tegenoverliggende tandwortels met behulp van een penmeter van de diameter van de kettingrol. Deze meting geeft direct de steekcirkeldiameter. Meet bij tandwielen met een oneven aantal tanden de afstand van de ene tandwortel tot het middelpunt van de tegenoverliggende tandwortel met behulp van een formule die rekening houdt met de niet-diametraal tegenoverliggende meetgeometrie.
Standaard configuraties voor tandwielen met boring en plaat — elk vereist specifieke meetpunten om het type naaf en de kettingserie te bevestigen.
Meet de boringdiameter op twee loodrechte posities (horizontaal en verticaal) en neem het gemiddelde. Als de twee metingen meer dan 0,10 mm van elkaar verschillen, is de boring vervormd door onjuiste verwijdering (met een hamer in plaats van een trekker) en moet dit worden vermeld in de vervangingsspecificatie. De afmetingen van de spiebaan worden gemeten als breedte en diepte vanaf het booroppervlak: gebruik een digitale schuifmaat met binnenmeetfunctie. Controleer of de spiebaan is gefreesd volgens ASME B17.1 (inch, gebruikt op ANSI-standaardmachines) of DIN 6885 (metrisch, gebruikt op in Europa en Korea gebouwde machines) door de gemeten diepte te vergelijken met de gepubliceerde tabelwaarden voor de boringmaat.
| Boringbereik (mm) | DIN 6885 Sleutelbreedte (mm) | DIN 6885 Sleuteldiepte (mm) | ASME B17.1 Sleutelbreedte (inch) |
|---|---|---|---|
| 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 |
Bepaal of de naaf slechts aan één kant (B-naaf), aan beide kanten (C-naaf) of helemaal niet (A-plaat) uitsteekt. Meet de uitsteekafstand van de naaf – de afstand van het tandwielvlak tot het uiteinde van de naaf – aan elke kant waar een naaf zit. Noteer zowel de uitsteekafstand als aan welke kant de naaf zit (de kettingzijde of de aszijde). Dit onderscheid beïnvloedt de positie van de kettinglijn na installatie van het vervangende onderdeel en kan niet zomaar worden aangenomen – dit moet worden bevestigd aan de hand van de oorspronkelijke installatie. Bij tandwielen met Taper Lock- of QD-bussen, identificeer de busserie (1610, 2012, 3020, enz.) aan de hand van eventuele markeringen op de busflens, of meet de afmetingen van de conische boring van de bus ter referentie.
Voordat u een vervangend tandwiel bestelt, controleer dan of de afmetingen van het versleten tandwiel binnen de tolerantie vallen of dat ze buiten het nominale bereik zijn vervormd. Meet de hoogte van de tandpunten op drie gelijkmatig verdeelde tanden en vergelijk deze. Als één punt 2 mm lager is dan de andere, heeft die tand versnelde slijtage ondervonden door een specifiek kettingaangrijpingspatroon. Meet de straal van de tandwortel op dezelfde drie tanden en vergelijk deze met de nominale waarde. Als de straal van de tandwortel met meer dan 15% is toegenomen ten opzichte van de nominale waarde, is het tandwiel vervormd door een uitgerekte ketting en kan het niet opnieuw worden gebruikt met een nieuwe ketting. Noteer eventuele asymmetrie in de tandvlakken. Een tand waarvan het achterste vlak zichtbaar lager is dan het voorste vlak, heeft het haakvormige profiel ontwikkeld dat een nieuwe ketting zal beschadigen.
Het berekenen van de steekcirkeldiameter: de formule en de snelkoppeling
De formule voor de steekcirkeldiameter (PD) is: PD = p / sin(180° / N), waarbij p de steek van de ketting in mm is en N het aantal tanden. Deze formule geeft exacte resultaten voor elke combinatie van steek en aantal tanden. Voor veelvoorkomende combinaties zijn de onderstaande waarden vooraf berekend:
| Aantal tanden | 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 waarden in mm. Berekend met PD = p / sin(180° / N). Om een gemeten tandwiel te controleren: meet de buitendiameter (OD) van het tandwiel. OD = PD + tandhoogte. De standaard tandhoogte is ongeveer 0,625 × kettingsteek (een conservatieve benadering). Voor ANSI #60 met 19 tanden: berekende PD = 115,7 mm; OD ≈ 115,7 + (0,625 × 19,05) = 115,7 + 11,9 = 127,6 mm. Als de gemeten OD binnen ±3 mm van deze berekende waarde ligt, is het tandwiel hoogstwaarschijnlijk de juiste combinatie van kettingsteek en aantal tanden.
Het opmeten van conische tandwielen en tandwielen met snelkoppelingsbussen: extra stappen
Conische borgring tandwiel — de bus moet apart van het tandwielhuis worden geïdentificeerd; de busserie bepaalt het beschikbare boringbereik.
Bij tandwielen met conische vergrendeling en snelkoppeling (QD) worden het tandwielhuis en de bus als twee afzonderlijke onderdelen gespecificeerd. De specificatie van het tandwielhuis volgt het bovenstaande zesstappenproces. De bus wordt gespecificeerd door middel van een serieaanduiding (die de geometrie van de conische boring en de afmetingen van de buitenflens van de bus bepaalt) en door de boringmaat (die de asdiameter bepaalt die de bus kan opnemen).
Het identificeren van de serie conische borgbussen aan de hand van een verwijderde bus: meet de maximale buitendiameter van de flens van de bus (niet de conische lengte) en de diameter van de smalle boring (de boring aan het smalle uiteinde van de conus, vóór het rechte gedeelte). Deze twee afmetingen samen identificeren de busserie uniek voor standaard industriële conische borgsystemen (1008, 1108, 1210, 1610, 2012, 2517, 3020, 3030, 3525, 3535, 4030, 4535, 5040, enzovoort). Een 1610-bus heeft een maximale flensdiameter van 59,5 mm; een 3020-bus heeft een maximale flensdiameter van 82,5 mm.
Voor QD-bussen wordt de serie-identificatie op dezelfde manier uitgevoerd, namelijk aan de hand van de lengte van het buslichaam en de flensdiameter. De QD-series SH, SK, SF, E, F, J, M, N, P en W komen veel voor in industriële toepassingen en hebben elk een specifiek maatbereik voor asdiameters. Bevestigd conische vergrendeling en QD-tandwielconfiguraties zijn leverbaar met een boring die vóór verzending overeenkomt met de gemeten asdiameter.
Een meetregistratie maken voor toekomstige vervangingsbestellingen
Zodra de volledige meetreeks is voltooid, voorkomt het vastleggen van de resultaten in een gestandaardiseerd formaat dat hetzelfde identificatiewerk bij het volgende vervangingsinterval moet worden herhaald. De minimale registratie moet het volgende bevatten:
| Machine / Locatie: | bijv. “Lijn 3 emmerlift, schacht, links” |
| Aantal tanden (N): | Direct geteld vanaf het tandwiel. |
| Kettingreeks: | Bevestigd door meting van de wortelradius (bijv. “ANSI #60”) |
| Boringdiameter: | bijvoorbeeld “35,00 mm” (gemiddelde van twee metingen) |
| Sleutelbaan: | Breedte × diepte, standaard (bijv. “10 × 5 mm, DIN 6885”) |
| Hub-stijl: | A/B/C/Taper Lock-serie/QD-serie |
| Hub-projectie: | Afmetingen zijde 1 en zijde 2 (mm) |
| Materiaal/behandeling: | Koolstofstaal / SS304 / gietijzer / UHMW — en elke zichtbare oppervlaktebehandeling |
| Gebruiksconditie: | Aantekeningen over haakvormige tanden, verandering van de wortelradius, datum van laatste vervanging |
| Vervangend onderdeel bevestigd: | Leveranciersartikelnummer of specificatie zodra bevestigd |
Door voor elk tandwiel in de fabriek – zelfs voor de tandwielen die nog in gebruik zijn – een nauwkeurige specificatie voor vervanging te creëren die direct naar een leverancier kan worden gestuurd wanneer dat nodig is. Het hierboven beschreven meetproces in zes stappen duurt 15-20 minuten per tandwiel. De tijdsinvestering wordt terugverdiend wanneer een tandwiel voor de eerste keer onder tijdsdruk moet worden vervangen en de complete specificatie al beschikbaar is.
Veelgestelde vragen
Stuur ons uw zes afmetingen voor een gratis vervangingsbevestiging.
Aantal tanden, wortelradius, boringdiameter, spiebaan, naaftype en naafuitsteeksel — stuur deze zes metingen naar onze engineers en wij bevestigen de exacte vervangingsspecificaties, inclusief kettingserie, materiaal en bewerkingsvereisten voor de boring, voordat er onderdelen worden besteld.
Redacteur: Cxm
