Wat is een planetaire tandwielkast?

Een planetaire vertraging, soms ook epicyclische vertraging genoemd is een constructie van tandwielen waarbij de drijvende as en de aangedreven as op één lijn liggen. Een planetaire tandwielkast wordt gebruikt om in een kleine ruimte een tandwielmechanisme in te bouwen voor grote vertraging, en voor het overbrengen van grote vermogens. Hij werkt volgens het planeetwiel mechanisme. Een planetaire reductor bestaat uit een zonnewiel, meerdere planeetwielen en een satellietwiel, waarbij 1 van de drie is gefixeerd en de andere twee tandwielen bewegen. Het koppel wordt verdeeld over 3 tandwielen (de planeetwielen) en daardoor is bij gelijke afmetingen het koppel vrijwel het 3-voudige dan van een “normale” tandwielkast.

Planeetwielmechanisme
planetaire tandwielkast

FABRIKANTEN EN MERKNAMEN

ABM Greiffenberger heeft planetaire tandwielkasten in het programma.

Bauer (Altra industrial motion) heeft planetaire tandwielkasten in het programma.

BJ-gear  heeft planetaire tandwielkasten in het programma.

Bonfiglioli heeft planetaire tandwielkasten in het programma.

Boston Gear (Altra industrial Motion) heeft planetaire tandwielkasten in het programma.

Brevini heeft planetaire tandwielkasten in het programma.

Conedrive (Timken) heeft planetaire tandwielkasten in het programma.

David Brown Santasalo heeft planetaire tandwielkasten in het programma.

Elero heeft planetaire tandwielkasten in het programma.

Flender (Siemens) heeft planetaire tandwielkasten in het programma.

Groschopp heeft planetaire tandwielkasten in het programma.

Hansen industrial transmissions (Sumito) heeft planetaire tandwielkasten in het programma.

Rexnord heeft planetaire tandwielkasten in het programma.

Siti heeft planetaire tandwielkasten in het programma.

Thomson Micron heeft planetaire tandwielkasten in het programma.

Hier vind je de merknamen:

  • NemaTRUE

  • DuraTRUE

  • DuraTRUE 90

  • UltraTRUE

  • UltraTRUE 90

  • EverTRUE

  • EQ Series

  • aquaTRUE

Wittenstein (ALPHAGEAR) heeft planetaire tandwielkasten in het programma.

Zollern (Dorstener) heeft planetaire tandwielkasten in het programma.

Kenmerken van een planetaire tandwielkast

  • Hoge vermogensdichtheid en krachtoverbrenging tot 2.600.000 Nm

  • Hoge efficiëntie, verliezen liggen doorgaans op 3% of minder per stage

  • Lage speling, hoge nauwkeurigheid

  • Grote reductie mogelijk in een compacte bouwvorm

  • Gelijkmatige verdeling van krachten

  • Relatief dure tandwielkasten

  • Lage eigen massatraagheid.

  • Geschikt voor toepassingen waarin wisselende en schokkende belastingen optreden

Toepassingen van een planetaire tandwielkast

  • Versnellingsnaven

  • 3D printers

  • Robotica

  • Toepassingen waar nauwkeurige positionering gewenst is

  • Persmachines

Wat moet je weten om de juiste tandwielkast te bestellen.

Precisie van een tandwielkast

Hoeveel speling (backlash of verdraaispeling) mag de aandrijving hebben? Een lopende band mag meer speling hebben dan bijvoorbeeld een pick-and-place robot. Deze speling wordt in boogminuten aangeduid. Een boogminuut is een eenheid om de grootte van een hoek aan te duiden. Een boogminuut bedraagt zestig boogseconden en is een 60e van een booggraad. Een speling van 1 boogminuut staat gelijk aan een afwijking van ca 29 mm op een straal van 100 meter. Hoe minder speling er in de tandwielkast zit hoe preciezer de werking ervan. Een kleine speling is noodzakelijk voor het smeren van de interne vertanding. Uiteraard heeft de nauwkeurigheid van een reductor ook invloed op de prijs.

speling tandwielkast. precisie

Draairichting en vorm van de as

Klinkt logisch. Maar vooral niet onbelangrijk. In veel gevallen moet er bij bestelling een draairichting worden aangegeven. Ook is de uitgaande as vaak in verschillende diameters te verkrijgen. Is de as vol of hol uitgevoerd? Wordt de reductor op een bestaande motor gebouwd, controleer dan ook de ingaande asdiameter.

Draairichting-as en vorm van de as

Radiale en axiale krachten

Komen er grote radiale en/of axiale krachten op de tandwielkast? Dit heeft invloed op de levensduur van de reductor. In sommige gevallen kan er gekozen worden om zwaardere lagers te monteren. Er zijn merken die reductoren leveren met een verlengde lagerpot aan de uitgaande aszijde.

  • Fx = Radiale belasting
  • X   = Positie van de kracht
  • Fa = Axiale belasting
krachten axiaal en radiaal

Ruimtelijke positie van de reductor

De meeste reductoren zijn voorzien van olie. De inbouw positie van de reductor is voor een groot deel bepalend voor de benodigde hoeveelheid olie. Dit om  drooglopen van aandrijfcomponenten te voorkomen. Hier vind je een overzicht van de verschillende posities. Zo worden ze vaak weergegeven in de documentatie van de fabrikant. De cijfers maken dan onderdeel uit van de bestelsleutel. In het geval dat er een motorreductor wordt besteld kan ook vaak de positie van de klemmenkast bepaald worden.

inbouwpositie tandwielkast en reductor

Service factor

De service factor (ook wel bedrijfs factor genoemd) (fs) is de factor die mede bepalend is in de keuze voor de juiste aandrijving. Het staat voor de lastwisselingen en overbelastingen waaraan een reductiekast in het dagelijks gebruik kan worden blootgesteld. Selecteer in onderstaande tabel het juiste aantal bedrijfsuren per dag. Aan de hand van één van de drie belastingskrommen en het aantal starts per uur kan de servicefactor afgelezen worden. De aanduidingen K1 – K3 geven de waarden aan van de bedrijfsklassen; gelijkmatige belasting, licht stotende belasting, en zwaar stotende belasting.

reken met de juiste servicefactor. Een langere levensduur voor de aandrijving.

Koppel

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 reductor.

Bij gelijk blijvend vermogen stijgt het koppel als het toerental daalt. Elke toepassing vraagt om een specifiek (nominaal en maximaal) koppel en een bepaalde snelheid. Met dit koppel kun je ongeveer de bouwgrootte van de tandwielkast bepalen.

Nominaal koppel Tn [Nm] Het koppel dat overgebracht kan worden bij constante belasting op de uitgaande as en servicefactor fs = 1.

Het nominale koppel wordt berekend aan de hand van de volgende formule. Tn [Nm] = 9550 * P [KW] / n [1/min]

  • Tn [Nm] Nominaal koppel
  • P [KW] Vermogen
  • n [1/min] Toerental per minuut

Houdt voor een volledige berekening van een aandrijving rekening met de Service factor (fs), Rendement (η) en Massatraagheid (I)

Bedrijfsomstandigheden

Het is belangrijk om te weten wat de bedrijfsomstandigheden zijn van een tandwielkast. Deze kan namelijk een grote invloed hebben op de prestaties en levensduur. Denk bijvoorbeeld aan:

Chemische bestendigheid of stof (Denk aan speciale afdichtingen)

Explosie gevaar (ATEX)

Extreme temperaturen (schommelingen)

Service factor Inschakelduur aantal starts/stops per uur, Trillingen en/of stotende belastingen

Bevestiging van de tandwielkast

Vaak bieden fabrikanten verschillende montagemogelijkheden. Bijvoorbeeld: Een wormwielreductor kan besteld worden met voeten of met een reactiearm. Ook kan er een gekozen worden voor een uitgaande flens. Hierbij wordt de reductor rechtstreeks op de machine gemonteerd. Wordt de reductor op een bestaande motor gebouwd, controleer dan ook de ingaande flensdiameter.

aansluiting wormwielreductor

Vragen of sugesties?