Nederlands   English
 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11 

dommekracht / jack

ALEX DEN OUDEN
EINDHOVEN - NEDERLAND

 1024×768
   (min.)
Oude techniek en werktuigbouw,
industriële geschiedenis en archeologie
Historical engineering and technology,
industrial archaeology and history
© AdO 1998 ... 2004

     


      Terug naar de index der artikelen ...                Back to the index of articles ...   

Tandwieloverbrengingen II - evenwijdige assen

Gear boxes II - parallel axles

Metaalbouwdozen lenen zich uitstekend voor het bouwen van demon­stratiemodellen van tandwieloverbrengingen. Op deze pagina toon ik drie dergelijke modellen van in-lijn tandwiel­vertragingen van toenemende complexiteit.

Metal construction sets are well suited to build demonstration models of gear transmissions. On this page I show three such models of in-line gear boxes of increasing complexity.


Eéntraps

Single stage

Het eerste model toont (in twee aanzichten) een eenvoudige enkele vertraging met elektromotor-aandrijving, bestaande uit een rondsel van 14 tanden en een wiel van 64 tanden. De vertraging i = 64 / 14 = 4,57. De wielen hebben rechte tanden; hun assen lopen evenwijdig. Het rondsel is direct op de motoras gemonteerd en heeft dan geen eigen lagering nodig. Op de uitgaande as zie je de helft van een elastische koppeling. Het grote tandwiel is aan de koppelings­zijde axiaal opgesloten. Aan de andere zijde vind je alleen een radiaal lager. Zo kan de zaak niet verspannen.

The first model shows (in two views) a simple single reduction train with electric motor drive. It consists of a pinion of 14 teeth and a spur wheel of 64 teeth. The reduction ratio i = 64 / 14 = 4.57. The gears have straight teeth; their axles are parallel. The pinion is mounted directly on the motor shaft and hence does not need separate bearings. On the output axle you see one half of an elastic coupling. The output axle is axially restrained between the coupling and the spur wheel. At the other end you find only a radial bearing. In this way, the axle is free to settle without stress.


eentraps tandwielvertraging
single stage gear reduction
eentraps tandwielvertraging
single stage gear reduction




Tweetraps

Double stage

In het tweede model, eveneens in twee aanzichten, zijn twee paar tandwielen achter elkaar geschakeld. Elk paar geeft een vertraging i = 4,57, waardoor de over-all vertraging i = 4,57 × 4,57 = 20,88 bedraagt. Het rondsel is wederom direct op de motoras gemonteerd. De tussenas is aan één zijde opgesloten, tussen het eerste wiel en het tweede rondsel. De uitgaande as is eveneens aan één zijde opgesloten, tussen het tweede wiel en de koppeling. De overige lagers zijn puur radiaal.

In the second model, again in two views, two pairs of gears are employed. Each pair gives a reduction ration i = 4.57, so the overall reduction is i = 4.57 × 4.57 = 20.88. The pinion again is mounted directly on the motor shaft. The intermediate axle is axially secured between the first spur wheel and the second pinion. The output axle is similarly restrained between the second spur wheel and the coupling. The remaining bearings are purely radial.


tweetraps tandwielvertraging
double stage gear reduction tweetraps tandwielvertraging
double stage gear reduction




Drietraps

Triple stage

Tenslotte het derde model, wederom in twee aanzichten. Hier zien we drie paar tandwielen achter elkaar geschakeld. Elk paar geeft een vertraging i = 4,57, waardoor de over-all vertraging i = 95,42 bedraagt. De eerste twee trappen zijn gelijk aan die in de boven getoonde tandwielkast. De derde trap is aan dezelfde zijde geplaatst als de eerste trap. Op die manier blijft de totale breedte van de tandwielkast beperkt. De uitgaande as met koppeling steekt nu aan de motorzijde uit. De twee tussenassen en de uitgaande as zijn elk aan één zijde opgesloten.

Finally, the third model, also shown in two views. Here we find a train of three pairs of gears. Each pair gives a reduction ration i = 4.57, so the overall reduction is i = 95.42. The first two stages are identical to those of the gear box seen above. The third stage is placed on the same side as the first stage. In this way the overall width of the gear box is limited. The output axle with coupling now emerges on the motor side. The two intermediate axles and the output axle are all axially secured on one side only.


drietraps tandwielvertraging
triple stage gear reduction drietraps tandwielvertraging
triple stage gear reduction


Bij dit model plaats ik de volgende kanttekening. Het koppel dat in de derde trap wordt overgedragen is ruim 95 maal zo groot als het koppel in de eerste trap. De tandkracht op het laatste rondsel is dus erg groot. In de werktuigbouwkundige praktijk worden voor de tweede en derde trap zwaardere tandwielen gekozen, dat wil zeggen, wielen met tanden van een grotere modulus. Dat betekent automatisch, dat de rondsels en tandwielen in die trappen ook grotere diameters krijgen (of, in het geval van de wielen, minder tanden). Ons model wijkt dus qua opbouw af van de werkelijkheid. Tsja, in metaalbouwdozen vind je altijd alleen maar tandwielen van één modulus.

I want to give the following comment on this model. The torque being transmitted in the third stage is over 95 times as large as the torque in the first stage. The force on the teeth of the final pinion is therefore very large. In good engineering practice the second and third stage are provided with sturdier wheels, i.e., wheels with teeth of larger module. This automatically means that the pinions and spur wheels in those stages have larger diameters (or, in the case of the spur wheels, less teeth). So our model deviates from actual full-scale construction. Well, yes, metal construction sets never do contain gear wheels of more than one module.


naar de top    naar de top to the top    to the top