As-naaf verbindingen

Techniekgids // Aandrijftechniek mechanisch // As-naaf verbindingen

Wat is een as-naaf verbinding en welke uitvoeringen zijn er verkrijgbaar?

Een verbinding tussen as en naaf heeft als doel een kracht over te brengen. Om een moment over te kunnen brengen is er frictie nodig tussen as en naaf. Aandrijfcomponenten zoals kettingwielen, v-riemschijven en askoppelingen worden middels een frictie element op de as gemonteerd. Er zijn verschillende manieren om deze verbinding tot stand te brengen. Zo is er de spiebaanverbinding, klembus montage, trek- en drukbus montage of de mogelijkheid om het moment met een spanelement over te brengen.

Diameter van de as en naaf

Elk type as-naaf verbinding heeft haar eigen klem bereik. Zo zijn bijvoorbeeld klembusverbindingen verkrijgbaar vanaf een diameter van ca 10 mm tot ca 100 mm. Buiten deze maten, dient er gekozen te worden voor een ander element.

Vormgesloten, krachtgesloten of wrijvingsgesloten verbindingen. Wat zijn de verschillen?

De krachtoverbrengingen een as-naaf verbinding kan op drie verschillende manieren plaats vinden.

Vormgesloten verbinding:
Bij dit type verbinding wordt het koppel door de vorm van de askoppeling om gezet in druk op een vlak. Een spieverbinding is een voorbeeld van vormgesloten uitvoeringen. De delen kunnen (veelal) in axiale richting (in de lengte richting) in elkaar geschoven worden. Hierdoor vormen ze samen een gesloten verbinding. Bij rotatie neemt de spie de naaf mee.

Krachtgesloten koppeling:
Bij deze verbinding is een kracht nodig om de as en naaf bij elkaar te houden en op deze wijze het koppel over te kunnen dragen. Denk hierbij aan axiale pen- of lasverbinding.

Wrijvingsgesloten bevestiging:
Hierbij vindt de koppeloverdracht plaats doormiddel van wrijving. Een spanset, klembus of krimpschijf is een wrijvingsgesloten verbinding.

As-naaf verbinding berekenen. Wat is het koppel?

Om de juiste verbinding te selecteren is het van belang om te weten wat het over te dragen koppel is. Het Koppel is een maat voor het rotatie-effect van een kracht. Eenheid voor koppel is de newtonmeter (Nm). Het koppel bepaald deels de grootte en type van de askoppeling. Is de aandrijving onderhevig aan trillingen of stotende belastingen? Dan heeft dit invloed op de service factor van de koppeling.

Nominaal koppel T_n [Nm] Het koppel dat overgebracht kan worden bij constante belasting op de aandrijfas en servicefactor fs = 1. De waarde is afhankelijk van het toerental.

Het nominale koppel wordt berekend aan de hand van de volgende formule. T_n [Nm] = 9550 * P [KW] / n [1/min]. Vermenigvuldig de uitkomst met de servicefactor om tot het werkelijke koppel te komen.

T_n [Nm] Nominaal koppel
P [KW] Vermogen
n [1/min] Toerental per minuut
fs Service factor

Wat zijn de bedrijfsomstandigheden?

De bedrijfsomstandigheden van een as-naaf verbinding kunnen een grote invloed hebben op de prestaties en levensduur. Denk bijvoorbeeld aan:

Extreme temperaturen (schommelingen)
Trillingen of stotende belastingen
Pendelende (heen en weer gaande) bewegingen
Corrosieve omstandigheden

As-naaf verbinding zonder verspanende bewerking

Bij sommige type verbindingen is een verspanende bewerking noodzakelijk. Door tijdsdruk of een gebrek aan verspanende gereedschappen kan dit ongewenst zijn. In deze gevallen is bijvoorbeeld een klembusmontage een uitkomst. Dit type verbinding wordt binnen de industrie vaak toegepast. Dankzij de standaardisatie zijn aandrijfelementen zoals kettingwielen, riemschijven en veel type askoppelingen verkrijgbaar met dergelijke klembusboringen.

Hoeveel inbouwruimte is er beschikbaar?

Niet in alle gevallen is er veel ruimte beschikbaar voor een betrouwbare verbinding. Een klembus montage heeft beduidend meer ruimte nodig dan bijvoorbeeld een lijm- of lasverbinding.

Welke nauwkeurigheid is benodigd?

Er zijn toepassingen waarbij nauwkeurigheid een grote rol speelt. Niet elke verbinding is goed gebalanceerd. Er is soms sprake van een licht excentrische beweging. Dit kan vooral bij een hoog toerental trillingen veroorzaken. Met bijvoorbeeld een klem- of perspassing kan een nauwkeurige verbinding worden bereikt. Een passing en tolerantietabel vind je hier.

Hoe kies je de juiste as-naaf verbinding?

Er zijn verschillende selectie criteria om tot de juiste as- naaf verbinding te komen. Hier is een overzicht van de meest voorkomende verbindingen. Allen met hun specifieke eigenschappen.