Tandwielen voor industriële reductoren en zwaarbelastbare aandrijvingen
Tandwielen op maat, verspanend vervaardigd: tandwielfrezen, slijpen en inzetharden van rechte tandwielen en tandwielen met schuine vertanding tot 2.000 mm diameter, plus rondselassen, wormparen en tandheugels, met nauwkeurigheid volgens ISO 1328.
Tandwielen op maat bij Hydroforce
Hydroforce vervaardigt tandwielen in de eigen werkplaats. Het aantal tanden, de module, het profiel en de helixhoek volgen uit uw tekening, de ruwe werkstukken worden gedraaid op onze draaibanken, de tanden worden gefreesd op onze tandwielfreesmachines en het afgewerkte tandwiel wordt gemeten op onze Zeiss Contura voordat het ons bedrijf verlaat. Niets in die keten wordt uitbesteed aan een derde partij.
Het vervaardigen van tandwielen is een van de lastigere opdrachten voor een verspanend bedrijf, want een tandwiel is niet af wanneer het de juiste maat heeft. Het is af wanneer tandprofiel, flankrichting, steek en rondloop binnen een kwaliteitsklasse vallen, wanneer de inzetlaag diep genoeg is om de contactspanning te dragen en wanneer de kern daaronder nog taai genoeg is om schokken op te vangen. Onze CNC-bewerking omvat alle vier: draaien, tandwielfrezen, warmtebehandeling en tandwielmeettechniek, onder één dak en binnen één kwaliteitssysteem.
Dit artikel behandelt tandwielen die wij verspanend vervaardigen. Gesinterde tandwielen die via poedermetallurgie worden gemaakt, volgen een andere route en verdienen een eigen artikel.
Tandwieltypen die wij vervaardigen: tandwielen met rechte of schuine vertanding, wormparen, rondselassen en tandheugels
Ons standaardprogramma voor tandwielfrezen:
- Rechte tandwielen. Het werkpaard van industriële reductoren, van compacte aandrijfwielen tot wielen met een grote diameter voor langzaamlopende trappen met een hoog koppel.
- Tandwielen met schuine vertanding. Rustiger lopend en met een hogere belastbaarheid dan een recht tandwiel van dezelfde afmetingen. De helixhoek wordt gefreesd volgens uw tekening, los of in paren.
- Rondselassen en tandwielassen. Het rondsel en de as worden uit één stuk gemaakt, zodat er geen spieverbinding is die in een zwaarbelaste trap los kan raken.
- Splineassen. Evolvente splines of splines met rechte flanken op aandrijf- en uitgangsassen, samen bewerkt met de lager- en afdichtingszittingen.
- Kettingwielen. Voor transportbanden, transportsystemen en aandrijvingen.
- Wormassen, wormwielen en wormsegmenten. Wormparen voor haakse reductoren, waaronder wormwielen met een bronzen krans op een stalen naaf en bronzen wormsegmenten voor aandrijvingen met een beperkte zwenkhoek.
- Tandheugels en sets van tandheugel en rondsel. Recht en schuin vertande tandheugels, op lengte gemaakt, geleverd met het bijbehorende rondsel.
Inwendige tandkransen en kegelwielparen worden per tekening geoffreerd, na een technische beoordeling. Stuur de tekening, dan laten wij u weten wat wij zelf kunnen frezen en wat een speciaal proces vereist, voordat u zich ergens aan verbindt.
Productiemogelijkheden voor tandwielen: afmetingen, module en nauwkeurigheid
| Parameter | Waarde |
|---|---|
| Maximale tandwieldiameter | 2.000 mm |
| Draaicapaciteit voor ruwe werkstukken | tot Ø2.000 mm × 16.000 mm (draaibanken van Schiess) |
| Module, aantal tanden, profiel, helixhoek | volgens tekening, geen beperking door een standaardcatalogus |
| Nauwkeurigheid | volgens ISO 1328, kwaliteitsklasse volgens tekening (klasse 7 is gebruikelijk voor belaste reductorvertanding) |
| Precisie bij algemene verspanende bewerking | ±0,05 mm, maatherhaalbaarheid IT6 tot IT7 |
| Toleranties en passingen | EN ISO 2768, DIN ISO 286-1, ISO 1101 vorm- en positietoleranties |
| Apparatuur voor tandwielfrezen | tandwielfrees- en -slijpmachines |
| Draaien en frezen | CNC-bewerkingscentra Haas VF-5, draaicentra DMG MORI CTX 510, zware draaibanken van Schiess |
| Slijpen en kotteren | machines van Klingelnberg en Walter |
| Warmtebehandeling | carboneren (inzetharden), nitreren, harden en ontlaten, normaliseren |
| Tandwielmeettechniek | CMM Zeiss Contura, tandwielmeetinstrumenten, profilometers, lasertrackers, 3D-scanners |
| Kwaliteitssysteem | ISO 9001:2015, met toezicht van TÜV en SGS |
| Aantallen | één vervangend tandwiel, prototypeset of terugkerende serieproductie |
De 2.000 mm is een echte grens en geen marketinggetal. Grote wielen worden gedraaid op onze zware draaibanken, met hef- en hanteermiddelen die al aanwezig zijn voor assen van 16 m. Daardoor is een tandwiel van twee meter hier een gewone opdracht en geen speciaal project.
Tandwielen voor industriële reductoren en tandwielkasten
Een reductortandwiel wordt beoordeeld naar de aandrijving waarin het draait. In deze sectoren worden onze tandwielen toegepast.
Mijnbouw en metallurgie: aandrijvingen voor brekers, molens en transportbanden
Aandrijvingen van brekers en molens brengen schokbelastingen rechtstreeks in de tandvoet. Dat is eerst een kwestie van inzetharden en pas daarna van verspanen: een harde, slijtvaste inzetlaag over een taaie kern, met een ruime voetafronding en zonder slijpbrand. Wij bewerken ook onderdelen van brekers en molens buiten de tandwielkast, zodat een revisie van de aandrijving als één pakket kan worden ingekocht.
Hijsen en intern transport: tandwielkasten voor kranen en hijswerktuigen
Tandwielkasten van hijs- en zwenkwerken draaien met onderbrekingen, onder een hoog koppel en vaak buiten, en moeten hun last onder alle omstandigheden betrouwbaar vasthouden. Tandwielen voor hijsmaterieel krijgen een volledige documentatie: hardheid in de inzetlaag en in de kern, tandwielgeometrie volgens ISO 1328 en traceerbaarheid van het materiaal volgens EN 10204 type 3.1.
Maritiem en scheepsbouw: dekmachines en voortstuwingsaandrijvingen
Lieren, ankerlieren, kranen en kaapstanders hebben vertanding nodig die bestand is tegen zoute lucht, koude starts en lange perioden van stilstand. Wij bewerken al schroefassen en onderdelen van dekmachines tot een lengte van 16 m, en tandwielen voor reductoren van dezelfde installaties worden in dezelfde werkplaats gefreesd. Staat een aandrijving op een natte plek of wordt zij regelmatig schoongespoten, dan frezen wij de tandwielen in roestvast staal of brons, uit hetzelfde materiaalassortiment dat wij al op voorraad hebben voor maritieme onderdelen.
Energieopwekking: aandrijvingen van waterturbines en hulpaandrijvingen in centrales
Waterkracht- en thermische centrales houden aandrijvingen tientallen jaren in bedrijf, en een defect tandwiel betekent meestal een ongeplande stilstand. Tandwielen met een lange levensduur voor de energiesector draaien vooral om afmetingen en documentatie: grote wielen, geverifieerd materiaal en een inspectiedossier dat geldig blijft gedurende de levensduur van de installatie.
Reductoren voor mobiele, landbouw- en bouwmachines
Rijaandrijvingen, zwenkreductoren, tandwielkasten voor aftakassen (PTO) en wielaandrijvingen voor machines die in modder en stof werken. Dit is dezelfde klantenkring die wij al beleveren met hydraulische cilinders op maat en hydraulische motoren en pompen, waardoor het tandwiel en de hydrauliek van één machine meestal van één leverancier kunnen komen.
Tandwielstaal en warmtebehandeling: carboneren, nitreren, harden en ontlaten
Het materiaal van een tandwiel wordt gekozen op basis van de belasting en niet uit gewoonte. Gebruikelijke staalsoorten voor reductortandwielen:
| Toepassing | Gebruikelijke staalsoorten | Route |
|---|---|---|
| Inzetgeharde tandwielen, hoge contact- en buigbelasting | 18CrNiMo7-6 (1.6587), 20MnCr5 (1.7147), 16MnCr5 (1.7131) | carboneren, harden en ontlaten, daarna de tanden afwerken |
| Doorgeharde tandwielen, matige belasting, grotere afmetingen | 42CrMo4 (1.7225), 34CrNiMo6 (1.6582) | harden en ontlaten vóór het frezen |
| Genitreerde tandwielen, weinig vervorming, goede weerstand tegen oppervlaktevermoeiing | 42CrMo4, 34CrNiMo6, nitreerstaal | eerst eindbewerken, daarna nitreren |
| Wormwielen | tinbronzen krans op een stalen naaf | gegoten brons of kneedbrons, op maat bewerkt voor de stalen naaf |
Inzetgeharde reductortandwielen hebben doorgaans een inzetharddiepte van circa 1 tot 3 mm, met een oppervlaktehardheid van ongeveer 56 tot 62 HRC over een kern van circa 240 tot 300 HB. De exacte waarden volgen uit uw tekening of uit de belastingsberekening. Eenvoudig gezegd: het tandoppervlak is hard genoeg om pitting en slijtage te weerstaan, terwijl het materiaal eronder taai genoeg blijft om schokken te doorstaan zonder te scheuren.
Warmtebehandeling maakt deel uit van de opdracht en is geen bijzaak achteraf. Binnenkomend materiaal wordt gecontroleerd en het materiaalcertificaat wordt geverifieerd voordat een ruw werkstuk ook maar in de buurt van een machine komt.
Van smeedstuk tot afgewerkt tandwiel
De productieroute van een verspanend vervaardigd tandwiel in onze werkplaats:
- Materiaal en ruw werkstuk. Gesmeed of gewalst ruw werkstuk, bij ontvangst gecontroleerd, met een certificaat dat aan de specificatie is getoetst.
- Voordraaien. Buitendiameter, boring en vlakken voorgedraaid, met bewerkingstoeslag voor de afwerkgangen.
- Nadraaien van het ruwe werkstuk. Boring, vlakken, naaf en schouders op maat gebracht. De boring en één referentievlak vormen de basis voor alle volgende bewerkingen.
- Tandwielfrezen. Tanden gefreesd op onze tandwielfreesmachines volgens het aantal tanden, de module, het profiel en de helixhoek op de tekening.
- Warmtebehandeling. Carboneren met harden en ontlaten, nitreren of doorharden, afhankelijk van de voorgeschreven route.
- Slijpen en afwerken. Boring en referentievlakken na de warmtebehandeling opnieuw geslepen, tandflanken geslepen waar de tekening een geslepen afwerking voorschrijft, en ontbramen en kantenafwerking vóór de controle.
- Eindcontrole en documentatie. Tandwielgeometrie, afmetingen, hardheid en het inspectierapport.
Vervangende tandwielen voor bestaande tandwielkasten
Een groot deel van de aanvragen voor tandwielen komt zonder tekening binnen: de tandwielkast is twintig jaar oud, de fabrikant biedt geen ondersteuning meer en het enige houvast is het tandwiel dat net is uitgevallen.
Ook dat pakken wij op. Stuur ons het versleten tandwiel, het tegenwiel of een monster, dan meten wij aantal tanden, module, drukhoek, helixhoek, tandbreedte, boring en sleutelkanaal op de Zeiss Contura en met onze tandwielmeetinstrumenten. Daarna maken wij de productietekening en frezen wij het vervangende tandwiel. Is het origineel vroegtijdig uitgevallen, dan zeggen wij dat en adviseren wij een materiaal of een specificatie van de inzetlaag die langer meegaat dan het onderdeel dat u vervangt.
Tandwielcontrole en kwaliteitscontrole: profiel, flankrichting, steek en rondloop
Elk tandwiel verlaat ons bedrijf met zijn meetwaarden op papier:
- Tandwielgeometrie volgens ISO 1328: tandprofiel, flankrichting, steekafwijking en radiale slingering
- Maatcontrole op de CMM Zeiss Contura, met lasertrackers en 3D-scanners voor onderdelen die te groot zijn voor de tafel
- Oppervlaktehardheid en kernhardheid geregistreerd, met controle van de inzetharddiepte bij inzetgeharde tandwielen
- Oppervlaktekwaliteit gemeten met profilometers
- Materiaalcertificaat volgens EN 10204 type 3.1, geverifieerd bij de ingangscontrole
- Magnetisch poederonderzoek van tandvoeten en voetafrondingen op verzoek
- Volledig inspectierapport bij het tandwiel, binnen ons ISO 9001:2015-kwaliteitssysteem met toezicht van TÜV en SGS
Waarom Hydroforce voor reductortandwielen
Draaien, tandwielfrezen, slijpen en tandwielmeettechniek worden binnen één kwaliteitssysteem op elkaar afgestemd, zodat elke productiefase van begin tot eind zorgvuldig wordt beheerst. Het team dat uw tandwiel vervaardigt werkt vanuit dezelfde goedgekeurde tekening, met beproefde processen en consistente kwaliteitscontroles voor nauwkeurige, herhaalbare resultaten.
Voor één vervangend tandwiel betekent dit realistische levertijden en duidelijke communicatie gedurende het hele proces. Bij herhaalde productie betekent het een constante kwaliteit van het eerste tot het laatste onderdeel. Of u nu één tandwiel nodig heeft of een productiepartij, wij maken graag een offerte voor u.
Offerte aanvragen voor tandwielen op maat
Heeft u een tandwiel nodig voor een industriële reductor, een revisie van een tandwielkast of een complete aandrijfset?
Stuur uw tekening naar office@hydroforce.ee of neem contact met ons op via onze contactpagina. Geen tekening? Stuur foto’s van het versleten tandwiel met de belangrijkste afmetingen, dan gaan wij uit van het onderdeel zelf.
Wij bevestigen wat wij kunnen frezen, adviseren het materiaal en de route voor de warmtebehandeling en offreren het tandwiel inclusief inspectiedocumentatie.