Overbrenging
Tandwielen
Er zijn verschillende soorten overbrengingen die gebruikt worden bij voertuigen. Een van de meest voorkomende overbrenging is een tandwieloverbrenging. Dit is een overbrenging waarbij twee ‘tanden’ dezelfde tandvorm hebben waardoor ze precies in elkaar passen. De juiste tandvorm gecombineerd met een goede smering zorgt voor een hoog rendement. Afhankelijk van de overbrenging wordt er berekend a.d.h.v. de overbrengingsverhouding (i) hoe groot de twee verschillende assen moet zijn. Tandwielen onderscheiden zich in twee categorieën namelijk: met binnenvertanding of met buitenvertanding.
Buitenvertanding
Er zijn verschillende soorten tandwielaandrijvingen met elke net een eigen specifiek doel. Zo heb je rechte tandwieloverbrengingen waarbij de assen van de tandwielen evenwijdig lopen. De tandwielen kunnen rechte tanden hebben, zoals te zien is in figuur 1 waarbij in dit geval nummer 6 nummer 3 aandrijft, of schroefdraad zoals te zien is in figuur 2.
Figuur 1 Rechte tandwieloverbrenging Figuur 2 Schroefdraaid overbrenging
Voor snijdende assen worden kegeltandwielen gebruikt. Doordat deze tanden volgens een beschrijvende lijn lopen kunnen twee assen haaks op elkaar bewegen, bewegend rondom het snijpunt van de denkbeeldige assen. De tanden kunnen hierbij schuin, recht of gebogen zijn. Deze overbrenging is te zien in figuur 1 waarbij nummer 5 nummer 1 aandrijft.
Voor kruisende assen kunnen verschillende overbrengingen worden gebruikt . Hierbij kan gedacht worden aan schroefkegeloverbrengingen, wormwieloverbrengingen (te zien in figuur 1 van nummer 1 op nummer 6) en schroefwieloverbrengingen.
Binnenvertanding
Tandwielen kunnen ook uitgerust zijn met binnenvertanding. Bij bijna alle binnenvertandingen lopen de assen van de twee tandwielen evenwijdig aan elkaar. Het tandwiel met een vaste as heet het zonnewiel en het tandwiel waarbij de as om de andere as draait heet het planeetwiel.
Overbrenging d.m.v. een ketting
Kettingoverbrengingen karakteriseren zich door middel van een twee of meer tandwielen die op afstand door een ketting elkaar aandrijven. Voordelen van deze overbrenging zijn:
-
Er treedt geen slip op.
-
De hartafstand tussen de assen kan klein zijn.
-
Door één ketting kunnen meer assen tegelijkertijd worden aangedreven.
-
Bij een goede smering en het vereiste onderhoud heeft de aandrijving een lange levensduur en een hoog rendement.
Ook bij kettingaandrijvingen bestaan er verschillende soorten afhankelijk van de kracht die erop komt dus de kwaliteit die ze moeten hebben. De simpelste en tevens ook degene met de meeste slijtage is de galleketting. Deze ketting bevat platte schalmen die door pennen aan elkaar zijn gemaakt. De hoge slijtage valt te verwijten aan hoge vlakdrukte tussen de pennen en tanden van het tandwiel en doordat de schalmen om de pennen ene scharnierend effect hebben. De scharnierketting heeft dit nadeel niet! Deze overbrenging wordt gekarakteriseerd doordat de binnenste plaatjes aan de bussen geklonken waardoor de bus om de bout scharniert. Hierdoor ontstaat er een hoog loopvlak en dat brengt weinig slijtage voort. Voor een nog betere ketting kun je een rollenketting nemen waarbij om de scharnierbus een extra stalen bus om is gebouwd waardoor, tijdens het op- en afrollen, de bussen langs de kettingwielen rollen en de wrijving zeer laag is. Elke ketting kan verstevigd worden door er meerdere naast elkaar te verbinden. Op deze manier wordt de kracht verdeeld over meer galmen of lagers.
Overbrenging d.m.v. een band
Er bestaan ook bandoverbrengingen, deze lijken sterk op kettingoverbrengingen alleen heeft de overbrenging geen ketting maar een band/riem en wordt er geen kettingwiel maar een vlakke as gebruikt waarover de band zich voortbeweegt. Het principe is verder hetzelfde als de andere overbrengingen. Een as wordt aangedreven waardoor deze een via een band met een hoge wrijving en een andere as aandrijft. Deze overbrenging kan alleen plaatsvinden als de assen evenwijdig aan elkaar lopen. Vereiste aan de band is wel dat deze strak rondom de twee assen moet zitten en afhankelijk van de snelheid de juiste wrijving tussen as en band moet hebben.
Cardanoverbrenging
Om twee assen over een afstand en onder een hoek te kunnen aandrijven wordt een cardanoverbrenging gebruikt. Deze bestaat een blokje waarbij de ene as horizontaal de as snijdt en de andere as verticaal. Op die manier kunnen twee assen in verschillende hoeken met elkaar roteren. Zie figuur… Deze overbrenging kan zelfs nog bij variërende afstanden worden gebruikt door een schuivende pen en binnenvertanding in de buis te gebruiken.
Figuur 3 Weergave Cardanoverbrenging
Uit de bovenstaande beschreven overbrengingen wordt er uiteindelijk gekozen voor een kettingoverbrenging met een rechte buitenvertanding. De kettingoverbrenging heeft als voordeel dat met één ketting meerdere assen aangedreven kunnen worden, de hartafstand tussen verschillende assen klein kan zijn en er geen slip optreedt. Omdat de tandwielen op afstand zullen worden aangedreven is een rechte vertanding het meest gunstig en om deze redenen is er voor de kettingoverbrenging met rechte buitenvertanding gekozen.
