Tandwielen met pijlvertanding of dubbel schuine vertanding

dubbele schroefvertanding

Wielen en rondsels met pijlvertanding bezitten een linkse en een rechtse schroefvertanding met dezelfde helling en tegengestelde zin, die op eenzelfde schijf of krans is aangebracht.

De vertanding kan “continu” zijn, d.w.z. zonder insnijding tussen de linkse en rechtse vertandingen; deze uitvoering leidt tot de beste weerstand tegen tandbreuk. Het is raadzaam om praktische en economische redenen, een cilindrische insnijding te voorzien tussen de vertanding (breedte van 5 tot 6 mm minimum).
De pijlvertanding beslaat minder breedte dan een dubbele schroefvertanding.

Bij het ontwerpen van een tandwiel met pijlvertanding dient rekening te worden gehouden met zekere bijzonderheden eigenschappen van het procédé Sykes, en waaraan wij ook gebonden zijn door de aard van onze machines:

  • Voor vertandingen volgens het “Diametral Pitch”-systeem (van 10 DP tot 2 DP) is de pijlhoek steeds 120° (overeenstemmend met twee schroefhoeken van 30°).
  • Voor vertandingen berekend volgens het metrisch moduul-systeem, wijkt de pijlhoek lichtjes af van deze waarde (van moduul 1,75 tot 12). De schroefhoeken voor dit systeem worden hieronder in een tabel weergegeven.
  • Men berekent steeds volgens de omtreksmoduul of diametral pitch; ook wat de drukhoek betreft (20° schijnbaar).
  • De tandhoogtes
    – De kophoogte = 0,8 x schijnbare moduul
    – In het Angelsaksisch systeem is de kophoogte = 0,8 x Image153 (in”)
    – De voethoogte = 1,1 x schijnbare moduul
    – In het Angelsaksisch systeem is de voethoogte = 1,1 x Image153 (in”)
  • De omtreksdrukhoek is steeds 20°, behalve in enkele bijzondere gevallen.

De pijlvertanding schakelt de axiale krachten uit, mits een perfecte uitvoering en opstelling, wat niet steeds het geval is. Dit is een voordeel tegenover de gewone schroefwielen. Het is noodzakelijk dat één van de twee elementen van het tandwielpaar (bij voorkeur het rondsel) axiaal vrij ligt, zodat voor een gelijke verdeling van de belasting op de tanden, dit element zich axiaal zoekt om een samenvallen van de middenvlakken te verwezenlijken.

Wanneer de middenuitsparing voldoende groot kan genomen worden (± 10 x moduul), vormt de open pijlvertanding een dubbele schroefvertanding en het tandfrezen kan uitgevoerd worden met de afwikkelfrees. In dit geval is er vrije keuze voor de waarde van de schroefhoek.

Continu pijlvertanding (of wanneer de insnijding klein is) dient noodzakelijkerwijze uitgevoerd te worden op speciaal daartoe opgevatte machines, zoals bijv. de Sykes-machines of via vrije vorm frezen op 5-assige freesmachines. In het geval van de Sykes machine zijn de schroefhoeken bepaald door de steek van de schroefgeleiders van de machine en door de steekcirkelmiddellijn van de messen.

De hieronderstaande tabel duidt de schroefhoek aan voor de verschillende metrische modulen; voor vertanding in DP is deze schroefhoek steeds 30°. De pijlhoek= 180° -(2 x de schroefhoek).