Mechanische overbrengingen

Uit Technotheek
Ga naar: navigatie, zoeken
Mechanische overbrengingen
Mechanischeoverbrengingen.jpg
Eigenschappen
Categorie: Producteigenschappen en -functies
Originele auteur: Robert Burgers en Bastiaan Evers
Jaar: 2010
Wikipedia link: Transmission (mechanics)

Inhoud

Inleiding

In deze datasheet zullen enkele verschillende mechanische overbrengingen worden besproken. Naast mechanische overbrengingen bestaan ook hydraulische, pneumatische en elektrische overbrengingen. Mechanische overbrengingen kunnen worden ingedeeld in 5 verschillende categorieën, dit zijn:

  • Riemoverbrengingen
  • Tandwieloverbrengingen
  • Wormwieloverbrengingen
  • Kettingoverbrengingen
  • Cardanoverbrengingen

Hieronder zal elk van deze overbrengingen in een paar stappen besproken worden.

Riemoverbrengingen

Riemoverbrenging

Beschrijving

Een riemoverbrenging bestaat uit twee parallel lopende assen waarop schijven gemonteerd zitten, deze wielen zitten in het zelfde vlak. Deze schijven worden door een riem verbonden. Van de twee assen is er een de aandrijf as en een de gedreven as, ook wel drijver en volger genoemd. Er is dus ook een drijf schijf en een volg schijf. Door de diameter ten opzichte van elkaar te variëren kunnen verschillende overbrengings verhoudingen worden gerealiseerd. Als de diameter van de schijven gelijk is, dan is ook de omwentelingssnelheid gelijk, tenzij er slip is. Om slip tegen te gaan worden er vertande riemen gebruikt. De snelheid van de schijven kan berekend worden met de volgende formule: d1 * n1 = d2 * n2.

Toepassingen

Riemoverbrengingen worden vaak als koppeling gebruikt. Dit wordt gedaan door twee schijven met dezelfde diameter naast elkaar te monteren. De riem kan dan van de gedreven schijf naar de vrij draaiende schijf geschoven worden, de gedreven schijf kan dan doordraaien. De riemoverbrenging kan ook gebruikt worden in de vorm van de variomatic. In het filmpje achter deze link is duidelijk te zien hoe dit in zijn werk gaat.

Voordelen

  • Er zij verschillende snelheden mogelijk door het gebruik van schijven met een verschillende diameter
  • Traploze versnelling is realiseerbaar door de variomatic
  • Gebruik als koppeling is mogelijk

Nadelen

  • Zonder een vertand profiel is slip mogelijk waardoor het rendement omlaag gaat
  • Beperkte levensduur t.o.v. kettingen

Leveranciers en kenniscentra

Tandwieloverbrengingen

Tandwieloverbrenging

Beschrijving

Tandwieloverbrengingen bestaan uit minimaal 2 tandwielen waarvan een drijfwiel en een volgwiel. Met een tandwieloverbrenging kun je vrij grote overbrengingverhoudingen realiseren doordat je twee tandwielen met een zeer verschillende diameter en dus een verschillend aantal tanden kunt laten samenwerken. Om de snelheid van de tandwielen te berekenen wordt de volgende formule gebruikt: z1 * n1 = z2 * n2. Hierbij is z het aantal tanden en n de snelheid in omwentelingen per seconde. De draairichting van twee aanliggende tandwielen is tegengesteld dit kan men tegengaan doos er een extra tandwiel tussenin te plaatsen, de overbrengingsverhouding blijft dan hetzelfde en de draairichting van de buitenste tandwielen is nu ook gelijk. Bij het gebruik van tandwielen kunnen de assen ook in een hoek ten opzichte van elkaar staan, onder de voorwaarde dat de verlengden van de assen elkaar snijden. Hiervoor worden kegelvormige tandwielen gebruikt. Of, in het geval van een hoek van 90 graden, worden de tandwielen haaks op elkaar plaatst. Een tandwiel moet minimaal 6 tanden hebben om te kunnen functioneren.

Toepassingen

Tandwielen worden toegepast om grote overbrengingsverhoudingen op een korte afstand te realiseren. Vooral in uurwerken zitten erg veel tandwielen. Maar niet alleen daar, in heel veel apparaten met bewegende onderdelen wordt gebruik gemaakt van tandwielen.

Voordelen

  • Verschillende hoeken t.o.v. zijn mogelijk
  • Grote overbrengingsverhoudingen zijn mogelijk
  • Kleine onderlinge afstand

Nadelen

  • Niet geschikt voor grote afstanden

Leveranciers en kenniscentra

Wormwieloverbrengingen

Wormwieloverbrenging

Beschrijving

Een wormwieltransmissie is opgebouwd uit een wormwiel en een worm. Het wormwiel heeft spiraalvormige schuine vertanding en de worm bestaat uit een as met ‘schroefdraad’ er omheen. Het wormwiel is hierbij de gedrevene, en de worm is de drijver. Het systeem kan over het algemeen in tegengestelde richting niet in beweging komen. De assen van deze twee onderdelen kruisen elkaar.

Toepassingen

In overbrengingssystemen waar het aantal omwentelingen per minuut zwaar verminderd moet worden is de wormwieloverbrenging geschikt. Deze transmissiesoort wordt veel gebruikt om de snaren van snaarinstrumenten te spannen. Ook zit deze transmissiesoort veel in gemotoriseerde garagedeuren gebruikt, hierbij wordt de wormwieloverbrenging in tegengestelde richting gebruik, dit is mogelijk doordat het wormwiel een hele schuine vertanding heeft. Dit levert echter wel een laag rendement op (pak en beet 50 %).

Voordelen

  • Zeer grote overbrengingsverhouding mogelijk
  • Kan maar in een richting draaien

Nadelen

  • Kan maar in een richting draaien wanneer het niet ten koste gaat van het rendement

Leveranciers en kenniscentra

Kettingoverbrengingen

Kettingoverbrenging

Beschrijving

De kettingoverbrenging kan gezien worden als een combinatie tussen een tanwiel- en een riemoverbrenging. Deze overbrenging bestaat uit twee kettingschijven met tanden eraan. Deze schijven worden verbonden door middel van een ketting die aangedreven wordt door de tanden van de kettingwielen. De ketting bestaat uit scharnierende delen die verbonden zijn door pennen. De kettingoverbrenging is net zoals de riemoverbrenging zeer geschikt voor het overbrengen van beweging over langere afstanden, tevens staan de assen parallel tegenover elkaar en draaien de wielen in dezelfde richting. Het kenmerk dat een kettingoverbrenging deelt met een tandwieloverbrenging is dat ze niet belemmerd wordt door slip. Daarnaast kan een kettingoverbrenging grotere vermogens aan dan een riemoverbrenging, nadeel is wel dat bij een kettingoverbrenging meer onderhoud vereist is (ketting smeren). Tevens is een kettingoverbrenging luidruchtiger dan een riemoverbrenging.

Toepassingen

Kettingoverbrengingen worden veel gebruikt in fietsen, motorfietsen, agrarische en industriële machines.

Voordelen

  • Hoog rendement
  • Geen slip

Nadelen

  • Veel onderhoud vereist

Leveranciers en kenniscentra

Cardanoverbrengingen

Cardanoverbrenging

Beschrijving

Een cardanoverbrenging bestaat over het algemeen uit 3 onderdelen, 2 cardankoppelingen en een as. Met een cardanoverbrenging kan een beweging over een grote afstand tussen 2 assen worden overgebracht. De assen hoeven hiervoor nier in elkaars verlengde te staan of elkaar in het verlengde te kruisen. Al de as die de twee cardankoppelingen verbind in lengte varieerbaar is kan men de positie van volg- en drijfas tijdens de beweging veranderen.

Toepassingen

Cardanoverbrengingen worden toegepast in auto’s en in de industie. In China wordt de candanoverbrenging nu ook in toenemende mate gebruikt om de ketting van fietsen te vervangen. Vooral bij vouwfietsen zie je dit steeds meer. Dit komt doordat het een compacter en gesloten systeem is en er dus geen vuil in komt. Het kan zelfs in het frame verwerkt worden. Een versnelling is echter niet mogelijk.

Voordelen

  • Varieerbare hoek en afstand
  • Compact systeem

Nadelen

Als er maar één cardankoppeling is zal naar mate de hoek groter wordt de rotatiesnelheid niet meer 1 op 1 zijn maar zal de snelheid van de volg as sinus-vormig zijn. Dit is bij twee koppelingen niet het geval omdat de tweede koppeling dit effect weer opheft.

Leveranciers en kenniscentra

Persoonlijke instellingen
Naamruimten
Varianten
Handelingen
Navigatie
Hulpmiddelen