Cylindriska kugghjul används för att få en utväxling och för att överföra ett moment. Generellt kan sägas att ju större moment som ska överföras, desto kraftigare kugg på hjulet. På samma sätt kan man öka bredden för att öka det överförbara momentet. Därför brukar kuggbredden även följa modulen. Vanligtvis har då kugghjul med modul 2 en kuggbredd på 2 cm, hjul med modul 3 har kuggbredd 30 mm o s v. Andra kuggbredder förekommer också.
Med cylindriska kugghjul överförs rörelsen/vridmomentet mellan parallella axlar. Storleken på kuggarna kan anges vanligtvis i moduler, men kan även anges i metriska enheter såsom millimeter eller centimeter.
Modul definieras som:
- Moduler: 0,5–8,0
- Kuggbredd: 3–60 mm
- Material: Mässing, stål, rostfritt stål och plast
Andra moduler och dimensioner på förfrågan.
Kuggtyp
Våra standardhjul är tillverkade med evolventkugg, ingreppsvinkel 20°.
Överförbart vridmoment
Kugghjulets förmåga att överföra moment påverkas av flera faktorer. Kuggmodul, kuggbredd, material och värmebehandling har inverkan på kuggens hållfasthet. Dessutom beror livslängden på noggrannhet i montering och smörjning. De angivna vridmomenten är beräknade vid 200 min-1. Värdena baseras på säkerhetsfaktorer 1,4 för kuggrot och 1,0 för kuggflank. Vid val av kugghjul utgår man alltid från det lilla hjulets belastning. Allmänna drifts- och säkerhetsfaktorer tillämpas.
Drifts- och säkerhetsfaktorer
Normal säkerhet (S) = 1,0
Belastning (fb) vid 8 timmars drift/dygn = 1,2
Axelavstånd
Vid montering måste hänsyn tas till axelavståndet (DIN 3964). Som riktlinjer gäller:
± 0,03 mm för axelavstånd till 40 mm
± 0,04 mm för axelavstånd till 100 mm
± 0,05 mm för axelavstånd till 250 mm
± 0,06 mm för axelavstånd över 250 mm
Bearbetning av kugghjul
Axelhålet är centrerat i förhållande till toppdiameter. Vid bearbetning skall kugghjulet uppspännas med mjuka backar på ytterdiametern. Uppspänningen får ej ske på navets yttre diameter, då denna ej är centrerad i förhållande till kuggningen.
Beteckningar
a = Axelavstånd
b = Kuggens bredd
Do = Delningsdiameter
Dk = Toppdiameter
i = Utväxlingsförhållande
k = Kuggens topphöjd (mm) = modulen
KF = Kuggens fothöjd = 1,25 • modulen
KT = Kuggens totala höjd = 2,25 • modulen
m = Modul
n = Varvtal (min-1)
t = Kuggdelning (mm) = modul • π
z = Kuggtal
Modulen m = t/π
Delningsdiameter Do = m • z
Toppdiameter Dk = Do + 2 • m
Axelavstånd a = (Do1 + Do2) / 2 = m • (z1 + z2) / 2
Utväxlingsförhållande i = z2 / z1 = Do1 / Do2 = n1 / n2
Exempel
I en maskin vill vi använda cylindriska kugghjul för en reduktion av ingående varvtalet från en elektrisk motor med följande data:
P = 0,63 kW
n1 = 1420 min-1
Vi har funnit att ett lämpligt kuggtal på drivhjulet från motorn är 15 tänder.
Önskat utgångsvarvtal n2 = 710 min-1
Kuggtalet på utgångshjulet blir:
z2 = (z1 • n1) / n2 = (15 • 1420) / 710 = 30 tänder
Beräkning av lämplig modul:
Momenten Mv eff = 9550 • (PkW / n) = 9550 • (0,65 / 1420) = 4,4 Nm
P = (kW) n = (min-1)
Constructor catalog
CAD-konfigurator för kugghjul
Detta är en generell kugghjulskonfigurator som bygger upp kugghjulet enligt dina egna önskemål. De kugghjul som skapas här är inga standardkugghjul vilket innebär att det inte är helt säkert att dessa innefattas av Mekanex sortiment. Efter filnamnet som skapas läggs "special" till för att påvisa att detta är ett specialhjul.
