Wat is een wormwielreductor?

Een wormwielreductor bestaat uit een worm en wormwiel. Dit zijn twee tandwielen waarvan de richting van de as van de één loodrecht staat op de richting van de as van de ander. Het wormwiel lijkt op een normaal tandwiel. De worm heeft de vorm van een schroef en ligt over de vertanding van het wormwiel. Wordt de worm aangedreven, wat meestal het geval is, dan zal het wormwiel traag draaien. Dit gebeurt met een hoog koppel. Afhankelijk van de verhouding spiralen/tanden en het rendement van de overbrenging heeft een wormwielreductor een zelfremmend vermogen: Probeert men het wormwiel aan te drijven, dan kan het systeem niet in beweging komen: de combinatie blokkeert zichzelf.

kegelwiel
wormwielkast

FABRIKANTEN EN MERKNAMEN

ABM Greiffenberger heeft wormwielreductoren in het programma.

Bauer (Altra industrial motion) heeft wormwielreductoren in het programma.

BJ-gear  heeft wormwielreductoren in het programma.

Bonfiglioli heeft

wormwielreductoren

 in het programma.

Boston Gear (Altra industrial Motion) heeft

wormwielreductoren

in het programma.

Brevini heeft

wormwielreductoren

in het programma.

Conedrive (Timken) heeft

wormwielreductoren

in het programma.

Flender (Siemens) heeft

wormwielreductoren

in het programma.

Groschopp heeft

wormwielreductoren

in het programma.

Grove Gear (Regal) heeft

wormwielreductoren

in het programma.

Hansen industrial transmissions (Sumito) heeft

wormwielreductoren

in het programma.

Heynau heeft

wormwielreductoren

in het programma.

I-MAK heeft

wormwielreductoren

in het programma.

KEB heeft

wormwielreductoren

in het programma.

Lenze heeft

wormwielreductoren

in het programma.

Leroy Somer heeft

wormwielreductoren

in het programma.

MGM Varvel heeft

wormwielreductoren

in het programma.

Motovario Spaggiari heeft

wormwielreductoren

in het programma.

Nord heeft

wormwielreductoren

in het programma.

Rossi heeft

wormwielreductoren

in het programma.

RGM Ruhrgetriebe heeft

wormwielreductoren

in het programma.

SEW Eurodrive heeft

wormwielreductoren

in het programma.

Siti S.p.a. heeft

wormwielreductoren

in het programma.

STM S.p.a. heeft

wormwielreductoren

in het programma.

Ströter heeft

wormwielreductoren

in het programma.

Sumitomo heeft

wormwielreductoren

in het programma.

Tandler heeft

wormwielreductoren

in het programma.

Thomson Micron heeft

wormwielreductoren

in het programma.

Tramec heeft

wormwielreductoren

in het programma.

Triston heeft

wormwielreductoren

in het programma.

Varvel heeft

wormwielreductoren

in het programma.

Winsmith heeft

wormwielreductoren

in het programma.

Wittenstein (ALPHAGEAR) heeft

wormwielreductoren

in het programma.

ZAE heeft

wormwielreductoren

in het programma.

Zollern (Dorstener) heeft

wormwielreductoren

in het programma.

Th. Zürrer AG heeft

wormwielreductoren

in het programma.

Kenmerken van een wormwielreductor

  • Meerdere uitgaande assen mogelijk

  • Laag rendement.

  • Reductie mogelijk van 1:3 tot ca 1:100. Door twee wormwielreductoren achter elkaar te plaatsen zijn vertragingen tot 1:10000 mogelijk.

  • Kan makkelijk spellingsarm gemaakt worden

  • Verkrijgbaar in veel verschillende uitvoeringen en materialen. Een aantal merken produceert kasten met gelijke inbouwmaten en zijn dus uitwisselbaar.

  • Compacte bouwvorm

  • Eenvoudige integratie in de constructie van machines

  • Laag geluidsniveau

  • Zelfremmend bij bepaalde reducties

Toepassingen van een wormwiel aandrijving

  • Algemene machinebouw

  • Opwikkelmachines

  • Roldeuren

  • Transportbanden

  • Scheepsbouw

  • Transport apparatuur

Wat moet je weten om de juiste wormwielkast te bestellen.

Snelheidsverhouding van een wormwieloverbrenging berekenen

Stel je hebt een wormwielkast waarvan het type plaatje verdwenen is. Hoe bepaal je dan de vertraging van de wormwielset? Je kunt door aan de ingaande as (motorzijde) te draaien bepalen wat de exacte vertraging van de reductor is. Zet een merkteken op de uitgaande as en tel het aantal omwentelingen dat nodig is om de uitgaande as helemaal rond te draaien. Zit de wormwielkast vast? dan zul je hem moeten demonteren om te bepalen wat de reductieverhouding is. De reductie bereken je door de omtrek van het wormwiel te delen door de spoed van de worm. Of door het aantal tanden van het wormwiel te delen door het aantal “tanden” van de worm.

verhouding van een worm en wormwiel
tanden van een wormwiel bepalen

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

Zelfremmend

Over zelfremmendheid van een reductor wordt gesproken als de uitgaande as van de reductor vanuit de kant van de uitgaande as niet te verdraaien is. Deze situatie doet zich voor als de hellinghoek van de wormschroef kleiner is dan de wrijvingshoek in stilstand of wanneer de statische werking van de overbrenging kleiner is dan 50%. In dat geval spreken we over de zogenaamde statische zelfremmendheid. Wanneer de hellingshoek van de wormschroef kleiner is dan de dynamische wrijvingshoek, dus als het dynamische rendement van de overbrenging kleiner is dan 50%, dan is de reductor dynamisch zelf remmend. Bij veel fabrikanten is een reductor met een vertraging van 1:80 en hoger dynamisch zelf remmend. In de ogen van de CE mag een wormwielreductor niet beschouwd worden als zelfremmend ingeval hierdoor persoonlijk letsel of ander gevaar door kan ontstaan. In die gevallen waarin het beslist nodig is de reductor volledig te beschermen tegen verdraaiingen in stilstand, zou je bijvoorbeeld een elektromotor met rem kunnen toepassen.

dit is een tabel waarin je de mate van zelfremmendheid van een wormwielreductor kunt bepalen.

Vragen of sugesties?