Wormwielreductor

Techniekgids // Aandrijftechniek mechanisch // Reductoren en tandwielkasten // Wormwielreductor

Hoe werkt een wormwielkast en wat zijn de kenmerken van deze haakse reductor?

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. Zodra de worm wordt aangedreven 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.

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 (hoge) reducties
Bij lichte toepassingen hoeft de olie voor een wormwielreductor niet vervangen te worden

Toepassingen van een wormwielkast

Opwikkelmachines
Roldeuren
Transportbanden
Scheepsbouw
Transport apparatuur

Werking van een wormwiel

De worm ligt over de vertanding van het wormwiel. De worm wordt aangedreven en zal het wormwiel vertraagd laten draaien.

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.

Is een wormwielreductor zelfremmend?

Een wormwielaandrijving is niet altijd 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.

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 de service factor. Het kan zijn dat je de wormwiel aandrijving een maatje groter kiest. Daarbij is een goede smering van de wormwielkast een vereiste.

Bevestiging van een wormwielreductor

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.

Merknamen en fabrikanten van wormwielkasten

ABM
Bauer
BJ-Gear
Bonfiglioli
Boston Gear
Brevini
Conedrive
Flender
Groschopp
Grove Gear
Hansen
Heynau
I-MAK
KEB
Lenze
Leroy Somer
MGM
Motovario
Nord

Rossi
RGM Ruhrgetriebe
SEW Eurodrive
Siti
STM
Ströter
Sumitomo
Tandler
Thomson
Tramec
Triston
Varvel
Winsmith
Wittenstein
ZAE
Zollern (Dorstener)
Zürrer