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.

Vormgesloten, krachtgesloten of wrijvingsgesloten. Wat zijn de verschillen?

De krachtoverbrengingen van 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 verbinding. De delen kunnen (veelal) in axiale richting (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. Axiale pen- of lasverbinding zijn krachtgesloten verbindingen.

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

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.

Wat is het koppel en hoe berekenen je deze?

Koppel is een rotatie-effect dat een as in een ronddraaiende beweging zet. De rotatie kracht wordt uitgedrukt in Newton meter (Nm). De waarde is sterk afhankelijk van het toerental.

Het nominale koppel* wordt berekend aan de hand van onderstaande formule.

T_n [Nm] = 9550 * P [KW]
n [1/min]

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

* Nominaal koppel T_n [Nm] = Het koppel dat overgebracht wordt bij een constante belasting op de aandrijfas.

Het kan voorkomen dat onderdelen soms harder moeten werken omdat een lading zwaarder is dan verwacht of omdat de productie opgevoerd moet worden. Of, is de aandrijving onderhevig aan trillingen of stotende belastingen? Het is dan noodzakelijk om rekening te houden met een service factor. Het kan zijn dat je de verbinding een maatje groter kiest.

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.