Spline vertandingen in assen en naven

De werktuigmachines en de uitgebreide frees- en steekgereedschappen waarover wij beschikken, laten ons toe uitwendige en inwendige veelspieverbindingen te verwezenlijken volgens de normen NBN -DIN – BS – AGMA of NF op werkstukken waarvan de afmetingen binnen de grenzen van onze fabricatiemogelijkheden vallen. Dit geldt zowel voor veelspieverbindingen met evolvente flanken als voor veelspieverbindingen met rechte flanken.

Veelspieverbindingen met rechte flanken:

veelspieverbinding-2

veelspieverbinding-1

A: Profiel van de naaf   B: Profiel van de as

De vorm van de gleuven zoals hierboven aangegeven, hangt nauw samen met de afwerkingsmethode.

Voor de keuze van het aantal spieën in functie van de diameters en van de belasting, zoals ook voor het aanduiden van toleranties volgens de gewenste passing (los, glijdend, spannend), verwijzen wij naar de tabellen uitgegeven door de verschillende normalisatieorganisaties:

  • NBN 90.01 / 02 / 03
  • DIN 5462 / 63 / 64 / 65
  • SAE Standard Splines.

Wij geven enkel een deel van de DIN-tabellen weer.

d1 Lichte serie DIN 5462 Middelmatige serie DIN 5463 Zware serie DIN 5464 DIN 5472 DIN 5471
z d2 d3min b z d2 d3min b z d2 d3min b z d2 d3min b z d2 d3min b
21 6 25 19,5 5 10 26 18,44 3 6 25 5 4 25 8
23 6 26 22,1 6 6 28 21,3 6 11 29 20,3 4 6 28 6
26 6 30 24,6 6 6 32 23,4 6 12 32 23 4 6 32 6
28 6 32 26,7 7 6 34 25,9 7 13 35 24,4 4 6 34 7 4 32 10
32 8 36 30,42 6 8 38 29,4 6 14 40 28 5 6 38 8 4 38 10
36 8 40 34,5 7 8 42 33,5 7 15 45 31,3 5 6 42 8 4 42 12
42 8 46 40,4 8 8 48 39,5 8 16 52 36,9 6 6 48 10 4 48 12
46 8 50 44,62 9 8 54 42,7 9 17 56 40,9 7 6 52 12 4 52 14
52 8 58 49,7 10 8 60 48,7 10 18 60 47 5 6 60 14 4 60 14
56 8 62 53,6 10 8 65 52,2 10 19 65 50,6 5 6
58 20 65 14 4 65 16
62 8 68 59,82 12 8 72 57,8 12 21 72 56,1 6 6 70 16 4 70 16
68 22 6 78 16 4 78 16
72 10 78 69,6 12 10 82 67,4 12 23 82 65,9 7 6 82 16
78 24 6 90 16
82 10 92 12 25 6 95 16
88 26 6 100 16
92 10 102 14 6 105 20
98 6 110 20
105 6 120 20
115 6 130 20
130 6 145 24

De toleranties zijn afhankelijk van montagevoorwaarden, ascentrering (Iz) of flankencentrering (Fz).

b naaf d1 d2
zacht gehard
Naaf Iz + Fz D9 F10 H7 H11
As Iz glijdend h8 e8 f7 a11
As Iz vast p6 h6 j6
As Fz glijdend h8 e8
As Fz vast u6 k6

Aanduiding : B DIN 5462 – B 6x28x32

Veelspieverbindingen met evolvente flanken

veelspieverbinding-3

veelspieverbinding-4

veelspieverbinding-5

De uitbreiding van het toepassingsveld van veelspieverbindingen met evolvente tandflanken heeft er ons toe gebracht een grote verscheidenheid van frees- en steekgereedschappen aan te schaffen; dit in overeenstemming met de verschillende normalisatiesystemen.

Deze verbindingen kunnen “glijdend” of “vast” zijn, en met “centrering” op de tandflanken óf op de uitwendige diameter van de as (tandkoppen) óf op de inwendige diameter.

De evolvente veelspievertandingen zijn te vergelijken met de klassieke vertandingen voor tandwielen, met een drukhoek van 20° of 30° al naargelang. De strekking die ten grondslag ligt van deze opvatting is: uitwendige veelspievertandingen vervaardigd op dezelfde manier (zelfde machines en gelijkvormig gereedschap), als voor de klassieke tandwielen, door afwikkelen (afwikkelfrezen en steekmessen). De overeenstemmende inwendige veelspievertandingen vervaardigd door het afwikkelproces op tandsteekmachines (Fellows & -Lorenz) of door brootsen (voor grotere series).

In zekere systemen is zelfs voorzien dezelfde freesgereedschappen te kunnen gebruiken als voor normale vertandingen.

De meest gebruikelijke drukhoeken zijn 20° (met aangepaste positieve profielverschuiving om in de zone van de steekcirkel een effectieve drukhoek van ± 30° te bekomen; bv. NBN 270 of PN-E 22-141) en 30° (DIN 5482 en 5480, AISI-B92-1-1970).

Onlangs gingen de Amerikanen over, buiten de drukhoek 30°, tot de normalisatie van de drukhoeken 37°30′ en 45°. Voor de keuze van de tandaantallen, de modulus, de soort van centrering en de passing, verwijzen wij naar de tabellen uitgegeven door de verschillende normalisatieorganisaties.

Hierna geven wij de kenmerken weer van de voornaamste veelspievertandingen.

DIN 5480

veelspieverbinding-6

Profielverschuiving naaf x1.m = – 0,05.m tot + 0,45.m
Profielverschuiving as x2.m = = – x1.m = + 0,05.m tot – 0,45.m
Nominale diameter dB = m.z1 + 2.x1.m + 1,1.m
Naaf kopdiameter da2 = m.z2 + 2.x2.m + 0,9.m
As kopdiameter da2 = m.z1 + 2.x1.m + 0,9.m
Naaf voetdiameter df1 = m.z2 + 2.x2.m – 2.hfp
As voetdiameter df1 = m.z1 + 2.x1.m – 2.hfp
Steekcirkel diameter d = m.z
Basiscirkel db = m.z.cosa
Kophoogte hap = 0,45.m
Voethoogte hfp = 0,60.m
Tandhoogte hp = hap + hfp
Naaf tanddikte s2 = m.Image21 + 2.x2.m.tana
As tanddikte s1 = m.Image21 + 2.x1.m.tana

Hierna vindt U de tabel van genormaliseerde afmetingen volgens DIN 5480. De afmetingen en moduli tussen haakjes ( ) zijn te mijden waarden.

Overzichtstabel – asdiameter – modulus – aantal tanden DIN 5480

dB 0,5 (0,6) (0,75) 0,8 (1) 1,25 (1,5) (1,75) 2 (2,5) 3 (4) 5 (6) 8 (10)
6 10 8 6 6
7 12 10 8 7
8 14 12 9 8 6
9 16 13 10 10 7
10 18 15 12 11 8 6
11 20 17 13 12 9 7
12 22 18 14 13 10 8 6
13 24 20 16 15 11 9 7
14 26 22 17 16 12 10 8 6
15 28 23 18 17 13 10 8 7 6
16 30 25 20 18 14 11 9 8 6
17 32 27 21 20 15 12 10 8 7
18 34 28 22 21 16 13 10 9 7
19 36 30 24 22 17 14 11 9
20 38 32 25 24 18 14 12 10 8 6
21 40 34 26 25 19 15 12 10
22 42 35 28 26 20 16 13 11 9 7 6
23 44 37 29 27 22 17 14 12
24 46 38 30 28 22 18 14 12
25 48 40 32 30 24 18 15 13 11 8 7
26 50 42 33 31 24 19 16 13
27 52 44 34 32 26 20 16 14
28 54 45 36 34 26 21 17 14 12 10 8
29 56 47 37 35 28 22 18 15
30 58 48 38 36 28 22 18 16 13,14 10 8
31 60 50 40 37 30 23 19 16
32 62 52 41 38 30 24 20 17 14 11 9 6
33 64 54 42 40 32 25 20 17
34 66 55 44 41 32 26 21 18
35 68 57 45 42 34 26 22 18 16 12 10 7
36 70 58 46 44 34 27 22 19
37 72 60 48 45 36 28 23 20 17 13 11 8
38 74 62 49 46 36 29 24 20 18 14 11 8
39 76 64 50 47 38 30 24 21
40 78 64 52 48 38 30 25 21 18 14 12 8 6
42 68 54 51 40 32 26 22 20 15 12 9 7
45 74 58 55 44 34 28 24 21 16 13,14 10 7
47 76 60 57 46 36 30 25 22 17 14 10 8
48 78 62 58 46 37 30 26 22 18 14 10 8 6
50 64 60 48 38 32 27 24 18 15 11 8 7
(52) 68 64 50 40 33 28 24 19 16 11 9 7
55 72 66 54 42 35 30 26 20 17 12 9 8
(58) 70 56 45 37 32 28 22 18 13 10 8
60 74 58 46 38 33 28 22 18 13,14 10 8 6
(62) 48 40 34 30 23 19 14 11 9
65 50 42 36 31 24 20 15 11 9 7
(68) 53 44 37 32 26 21 15,16 12 10
70 54 45 38 34 26 22 16 12 10 7
(72) 56 46 40 34 27 22 16 13 10
75 58 48 41 36 28 24 17 13,14 11 8
(78) 60 50 43 38 30 24 18 14 11,12
80 62 52 44 38 30 25 18 14 12 8 6
(82) 53 45 40 31 26 19 15 12
85 55 47 41 32 27 20 15,16 13 9 7
(88) 57 49 42 34 28 20 16 13
90 58 50 44 34 28 21 16 13,14 10 7
(92) 60 51 44 35 29 22 17 14
95 62 53 46 36 30 22 18 14 10 8
(98 64 54 48 38 31 23 18 15
100 64 56 48 38 32 24 18 15 11 8
105 68 58 51 40 34 25 20 16 12 9
110 72 60,61 54 42 35 26 20 17 12 9
120 66,67 58 46 38 28 22 18 13,14 10
130 64 50 42 31 24 20 15 11,12
140 68 54 45 34 26 22 16 12
150 74 58 48 36 28 24 17 13,14
160 52 38 30 25 18 14
170 55 41 32 27 20 15,16
180 58 44 34 28 21 16
190 62 46 36 30 22 17,18
200 65 48 38 32 24 18
210 68,69 51 40 34 25 20
220 42 35 26 20
240 46 38 28 22
250 48 40 30 24
260 50 42 31 24
280 54 45 34 26
300 58 48 36 28
320 62 52 38 30
340 55 41 32
360 58 44 34
380 62 46 36
400 65 48 38
420 68 51 40
440 72 54 42
450 74 55 44
460 75 56 44
480 78 58 46
500 82 61 48

DIN 5482

veelspieverbinding-7

Voor verdere gegevens verwijzen wij naar desbetreffende norm.

DIN 5481

veelspieverbinding-8

Voor verdere gegevens verwijzen wij naar desbetreffende norm.

ANSI B92.1 – 1970, R1993

Zoals bij DIN 5480 zijn hier ook verschillende uitvoeringen mogelijk.

veelspieverbinding-9

veelspieverbinding-10

veelspieverbinding-11

Hierna vindt u de formules voor de berekening van de verschillende diameters

Term Symbol Flat root, side fit Flat root Maj Dia fit Fillet root side fit
Stub pitch Ps 2.P 2.P 2.P
Pitch diameter Dp N/P N/P N/P
Base diameter Db D.cosφD D.cosφD D.cosφD
Circular pitch p p/P p/P p/P
Space width sv p/2.P p/2.P p/2.P
Major diameter int Dri Image427 Image428 Image429
Major diameter ext Do Image428 Image428 Image428
Minor diameter int Di Image430 Image430 Image430
Minor diameter
2,5/5DP – 12/24DP
Dre Image431 Image431 Image432
Minor diameter
16/32DP and finer
Image433
Minor diameter
10/20DP and finer
Image433
Form diameter int DFi Image434 Image435 Image434
Form diameter ext DFe Image436 Image436 Image436
Form clearance cF 0,001.D 0,001.D 0,001.D

E 22-151 NF

veelspieverbinding-12

E 22-141 NF

veelspieverbinding-13
Hierna volgen de tabellen met de beschikbare afwikkelfrezen en steekmessen.

NF – E22-151

Modulus Z type Ld. max Øprimitief Zmin AP
1,5
1,5
1,217
2
18
22
28
16
Staart
Staart

staart
65
45

105
27
33

32

NBN 270 / NF – E22-141 /NF – E22-143

Modulus Z type Ld. max Øprimitief Zmin AP
0,5 hob 20°
0,8 hob rechts 39,5 27°26’
1,25 hob rechts 20°
1,25 12 staart 65 15 20
1,25 20 staart 50 25 30
1,25 60 75 20°
1,667 hob rechts 50
1,667 8 staart 75 13,336 16
1,667 18 staart 60 30 27
2,5 hob rechts 20°
2,5 10 staart 80 25 18
2,5 10 staart 90 25 18
3,75 hob rechts 20°
3,75 5 staart 65 18,75 12
3,75 20 75 29
3,75 9 staart 77 33,75 17
5 hob rechts 87,71 20°
5 6 staart 135 30 13
5 6 staart 70 30 13
5 10 staart 135 50 18
5 10 staart 120 50 18
5 15 75 24
7,5 hob rechts 20°
7,5 5 staart 150 37,5 12
10 hob rechts 20°
10 6 staart 250 60 13

DIN 5480 / 5482

Modulus Z type Ld. max Øprimitief Zmin AP
1,25 hob rechts 30°
1,6 hob rechts 30°
1,6 6 Staart 65 9,6 13
1,9 0 hob rechts 48,8 30°
1,75 10 Staart 55 17,5 18
1,75 10 Staart 60 17,5 18
2 10 Staart 98 20 18
2 hob rechts 78 30°
1,9 1 Staart 70 20 18
1,9 11 Staart 45 20,9 19 30°
2 12 Staart 130 24 20 30°
2 15 Staart 75 30 24
2,1 20 Staart 85 42 29
2,1 0 hob rechts 53,4 0 30°
2,25 0 hob rechts 59,3 0 30°
2,25 18 Staart 95 40,2 27
2,5 hob rechts 80,86 0 30°
2,5 hob rechts 30°
2,5 12 Staart 80 30 20
3 0 hob rechts 71 0 30°
3 15 Staart 125 45 24
3 25 Staart 0 75 35
3 12 Staart 75 36 20
3 12 Staart 150 36 20 30°
4 hob rechts 59,9 0 30°
4 9 Staart 120 36 17
4 25 0 100 35
4 14 Staart 0 56 22
5 hob rechts 0 70,85 30°
5 hob rechts 0 30°
5 10 Staart 100 50 18
5 12 Staart 75 60 20
5 20 100 29
6 0 hob rechts 103,4 0 30°
6 9 Staart 120 54 17
8 6 Staart 140 48 13
8 hob rechts 110,4 30°

ANSI B92.1 – 1970, R1993

Modulus Z type Ld. max Øprimitief Zmin AP
32/64 hob rechts 60,212 30°
32/64 12 Staart 40 9,52 20 30°
32/64 90 71,44 30°
24/48 hob rechts 59,914 30°
24/48 10 Staart 60 10,58 18 30°
24/48 72 76,2 30°
20/40 hob rechts 60,116 30°
20/40 hob rechts 0 30°
20/40 9 Staart 45 11,43 17 30°
20/40 9 Staart 60 11,43 17 30°
16/32 hob rechts 61,4 30°
16/32 hob rechts 59 30°
16/32 hob rechts 60,216 30°
16/32 6 Staart 13 30°
16/32 9 Staart 80 14,28 17 30°
16/32 9 Staart 60 14,28 17 30°
16/32 9 Staart 80 14,28 17 30°
16/32 9 Staart 75 14,28 17 30°
16/32 15 Staart 90 17 30°
16/32 20 Staart 120 3,7 29 30°
12/24 hob rechts 62,2 0 30°
12/24 6 Staart 45 12,9 13 30°
12/24 9 Staart 80 19,05 17 30°
12/24 14 Staart 120 26,63 30°
10/20 hob rechts 66,83 30°
10/20 10 Staart 100 30°
10/20 6 Staart 50 15,24 13 30°
10/20 9 Staart 108 22,86 17 30°
10/20 9 Staart 90 22,86 17 30°
8/16 hob rechts 69,23 0 30°
8/16 0 hob rechts 72,24 30°
8/16 10 Staart 120 31,75 18 30°
8/16 5 Staart 85 15,87 12 30°
8/16 10 Staart 105 31,75 18 30°
8/16 24 76,2 34 30°
8/16 7 Staart 95 22,22 14 30°
7/14 0 hob rechts 63,5 30°
6/12 0 hob rechts 71,43 30°
6/12 18 27 30°
6/12 8 Staart 120 33,86 16 30°
6/12 5 Staart 21,167 11 30°
6,5/13 6 Staart 60 23,45 13 30°
5/10 hob rechts 70,36 30°
5/10 5 Staart 75 25,4 12 30°
5/10 7 Staart 140 35,56 14 30°
5/10 20 101,6 29 30°
5/10 15 76,2 24 30°
4/8 hob rechts 0 30°
4/8 6 Staart 150 38,1 13 30°
4/8 16 101,6 25 30°
2,5/5 hob rechts 101,65 30°