Ga naar hoofdinhoud

Nieuw profielnormaal voor tandwielflanken

De aandacht voor een nauwkeurige meting van periodieke oppervlaktestructuur op de flanken van tandwielen neemt beduidend toe. De reden is dat hieruit conclusies voor functionele eigenschappen zoals slijtage, rendement en geluidsproductie kunnen worden getrokken. Het Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig heeft een procedure ontwikkeld, waarmee voor het eerst de golfvormig structuren van flankoppervlakken van evolvente cilindrische tandwielen kunnen worden getekend, geproduceerd en in het bijzonder reproduceerbaar gemeten.

De reproduceerbaarheid van de golfvormige oppervlaktestructuren van evolvente tandflanken kan het eenvoudigst met een geschikt proefmodel worden vastgesteld. Maar de laatste onderzoeken van de PTB geven aan, dat de voor de standaard bepalingswijze van de vormafwijking de gebruikte snelle Fourier analyse (FFT) slechts beperkt bruikbaar is. Voor een exacte spectrale analyse door middel van FFT moet de verhouding tussen gemeten lengte en de lengte van de grootste golf groot zijn (>20), een eis die technisch gezien niet altijd te realiseren is. Daarom werden zowel een profielnormaal als een bewerkingsprocedure nieuw ontwikkeld.

Nieuwe procedure
Bij de fabricage van de normaal was allereerst de vormgeving van de oppervlaktestructuur belangrijk. Deze moest rekening houden met de afrolbeweging van in elkaar grijpende cilindrische tandwielen, waarbij de directe samenhang tussen de oppervlaktestructuur van evolvente tandflanken van het aandrijvende en het aangedreven tandwiel is af te leiden. Omdat tegelijkertijd meerdere tanden elkaar kunnen aangrijpen, zijn voor de volledige beschrijving van een tandwiel ook de vormen van de naast liggende tanden gemodelleerd. De gepatenteerde vorm van de normaalprofiel wordt ’Involute Waviness Artifact’ (afgekort IWA) genoemd. Als hanteerbaar proeflichaam is het geschikt voor de controle en het gebruik van tandwiel-meetgereedschappen.

Het nieuw ontwikkelde proces berust op de statistiek van Bayes. Zoals zowel technisch als numeriek werd bewezen, is IWA in staat om golfvormen van open structuren betrouwbaar te analyseren. Samen met de normaalprofiel vormt het de basis van een betrouwbare en reproduceerbare analyse van transmissie-eigenschappen die voor oppervlaktestructuren van tandwielflanken noodzakelijk zijn.

Het volledige artikel kunt u lezen in Aandrijftechniek van februari. Neem hier een proefabonnement op het vakblad Aandrijftechniek.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven