Znalostní řada · B8 · Standardy a měření

Šnekový převod Standardy — DIN, ISO a AGMA: Co každá z nich měří a jak se porovnávají

Výkres zákazníka z USA specifikuje normu AGMA 10. Vaše dílna pracuje podle normy DIN. Která je přísnější? Jaké parametry každá norma skutečně měří? Tato příručka řeší nejasnosti pomocí tabulky přímého srovnání a odkazu na převod tříd přesnosti.

DIN 3975/3976ISO 1122-1AGMA 6022-C96Převod DIN na AGMA

Struktura válcového šnekového kola 1

⚙ Korea Ever-Power Worm Gear Co., LtdAnsan-si, Gyeonggi-do, [email protected]

Kresba, která způsobila třítýdenní zpoždění

Korejský výrobce strojů obdržel od amerického výrobce originálního zařízení (OEM) objednávku s výkresem šnekového převodu specifikujícím třídu kvality AGMA 10. Jejich výrobní tým to považoval za ekvivalent DIN 8 – což je běžný, ale nepřesný převod – a podle toho vyrobil. Vstupní kontrola amerického výrobce originálního zařízení díly odmítla: jejich souřadnicový měřicí stroj zjistil odchylku stoupání a chyby profilu v rámci tolerance DIN 8, ale mimo toleranci AGMA 10 pro danou velikost ozubeného kola. Třítýdenní zpoždění při řešení záležitosti – opětovná kontrola, nová dokumentace, částečné přepracování – stálo více než samotné ozubené kolo.

Chyba nebyla ve výrobě. Byla v převodu. Třídy přesnosti DIN a AGMA nejsou jednoduché převody 1:1. Měří překrývající se, ale nikoli identické sady parametrů ozubených kol a jejich hodnoty tolerancí se liší v závislosti na modulu a průměru rozteče. Pochopení toho, co každá norma skutečně specifikuje – a kde je jejich převod spolehlivý a kde selhává – je nezbytné pro každý inženýrský tým, který pracuje s mezinárodními zákazníky nebo dodavateli.

konstrukce šnekového převodu 1
konstrukce šnekového převodu 2

DIN 3975 a DIN 3976 — Evropský standard

Norma DIN 3975 definuje geometrické parametry a terminologii pro válcová šneková kola – úhel stoupání, axiální rozteč, normálovou rozteč, tloušťku zubu nad čepy, směr šroubovice a vztahy mezi parametry geometrie šneku. Norma DIN 3976 specifikuje tolerance. Třídy přesnosti v normě DIN 3976 sahají od třídy 3 (nejvyšší přesnost, zřídka komerčně vyráběná) až po třídu 12 (hrubá komerční). Standardní dodávka společnosti Korea Ever-Power pokrývá třídy 6 až 12, přičemž třída 5 je k dispozici pro polohovací aplikace na vyžádání.

Každá třída přesnosti definuje přípustné tolerance pro pět primárních parametrů. Těchto pět parametrů zachycuje úplnou geometrickou kvalitu šnekového závitu – pro úplnou specifikaci kvality šnekového převodu podle normy DIN 3976 nejsou potřeba žádné další parametry.

Odchylka profilu zubu Ff

Odchylka skutečného profilu závitu šneku od teoretické evolventy v normálové části. Vysoká hodnota Ff koncentruje zatížení na lokální kontaktní body, spíše než aby jej rozložila po celém oblouku záběru. Primární zdroj hluku záběru šnekového kola.

Odchylka olova Fb

Odchylka skutečného stoupání závitu od teoretického stoupání podél roztečného válce. Nekonzistentní stoupání způsobuje periodické změny zatížení při otáčení šneku – zdroj postranních pásem vibrací na frekvenci zubů.

Odchylka jedné stoupání fp

Odchylka šířky mezery mezi jednotlivými zuby od teoretické hodnoty. Každá chyba stoupání vytváří krátký úhlový impuls zrychlení/zpomalení – ty se sčítají do kompozitní chyby přenosu.

Celková odchylka profilu Fa

Amplituda chyby profilu od špičky k údolí včetně všech harmonických. Používá se při výpočtech vibrací a akustického hluku. Nejdůležitější parametr pro tichý provoz šnekového převodu.

Odchylka tloušťky zubu As

Odchylka tloušťky zubu od nominální, měřeno přes čepy u roztečného válce. Přímo reguluje vůli v sestavě – poddimenzovaný zub zvětšuje vůli; naddimenzovaný zub riskuje kolizi špičky zubu.


Třídy přesnosti DIN – aplikace, výrobní metody a převody

Třída DIN AGMA cca. Výrobní Vývoj profilu Ff (M5) Vedoucí vývojář na Facebooku Typická aplikace Korejský zdroj Ever-Power Supply
DIN 5 AGMA 12+ Broušené + lapované 4 µm 6 µm Chirurgické roboty, metrologie, vysoce přesné polohovače Pouze na vyžádání
DIN 6 AGMA 11 Závit broušený 6 µm 9 um Robotické klouby, CNC děličky, vysoce přesná automatizace K dispozici, 4–6 týdnů
DIN 7 AGMA 10 Závit broušený 9 um 14 um Indexátory obalů, solární sledovače, spoje pro koboty Standardní přesnost
DIN 8 AGMA 9 Odvalovaná/soustružená povrchová úprava 14 um 20 µm Průmyslové dopravníky, obráběcí stroje, všeobecná automatizace Standardní dodávka
DIN 9 AGMA 8 Odvalované 20 µm 28 μm Všeobecné stroje, zemědělské stroje, manipulace s materiálem Standardní dodávka
DIN 10 AGMA 7 Odvalované 28 μm 40 µm Nekritické pohony, nízkorychlostní zařízení Standardní dodávka
DIN 12 AGMA 6 As-cut 56 um 80 um Náročné použití, pomalé občasné disky Standardní dodávka

Hodnoty odchylky profilu a stoupání zobrazené pro šnek modulu 5 při středním rozsahu průměru stoupání. Hodnoty jsou v měřítku s modulem a průměrem dle tolerančních tabulek DIN 3976.


AGMA 6022-C96 — Americká referenční norma

AGMA 6022-C96 (Konstrukční příručka pro válcová šneková ozubení) je hlavní norma Americké asociace výrobců ozubených kol (American Gear Manufacturers Association) pro konstrukci a specifikaci šnekových ozubených kol. Třídy kvality sahají od AGMA 6 (nejnižší) do AGMA 14 (nejvyšší přesnost) – všimněte si obráceného číslování vzhledem k DIN, kde nižší čísla označují vyšší přesnost. AGMA 14 = nejvyšší přesnost, AGMA 6 = hrubá komerční přesnost.

Klíčový metodologický rozdíl: AGMA 6022 specifikuje třídy kvality především prostřednictvím chyba složeného přenosu test — kumulovaná odchylka stoupání měřená napříč více zuby pomocí testeru ozubených kol. Norma DIN 3976 specifikuje tolerance jednotlivých parametrů (Ff, Fb, fp, As) měřené samostatně pomocí souřadnicového měřicího stroje (SMM). Ozubené kolo může splňovat jednu normu, ale zároveň vykazovat o něco vyšší odchylku v parametru, na který má jiná norma větší váhu – zejména u nestandardních velikostí modulů, kde se vzorce pro škálování tolerancí liší.

Kritický praktický bod: Číslování AGMA probíhá opačně než DIN. AGMA 8 je spodní přesnější než AGMA 12; DIN 8 je vyšší přesnější než DIN 12. Při čtení výkresu si vždy před interpretací čísla třídy uvědomte, na kterou normu se odkazuje. Záměna AGMA 8 (hrubá komerční) s DIN 8 (standardní průmyslová) je nejčastější chybnou interpretací třídy přesnosti v mezinárodních dodávkách ozubených kol.


Metody měření parametrů šnekových převodů pomocí souřadnicového měřicího stroje (CMM)

konstrukce šnekového převodu 4

Moderní souřadnicový měřicí stroj (CMM) s rotační sondou sleduje bok závitu šneku v definovaných rovinách měření a zaznamenává odchylku od teoretické evolventy v každém měřeném bodě. Měření se provádí ve třech axiálních pozicích (pro kontrolu konzistence stoupání) a dvou pozicích výšky profilu (pro kontrolu tvaru profilu), celkem tedy v šesti měřených úsecích na jeden začátek závitu.

Měření profilu
Dotek souřadnicového měřicího stroje (CMM) sleduje bok závitu v normálovém řezu. Odchylka od teoretické evolventy v každém bodě je chyba profilu Ff.
Měření potenciálních zákazníků
Souřadnicový měřicí stroj (SMM) zaznamenává polohu závitu v několika úhlových krocích po celé délce závitu. Odchylka stoupání je maximální mínus minimální odchylka od konstantního stoupání.
Tloušťka zubu nad čepy
Kalibrovaný čep umístěný v závitovém prostoru; měření přes čep udává tloušťku zubu geometrickým výpočtem.
Měření díry
Vrtání měřené ve 3 axiálních polohách x 2 kolmé průměry = 6 měření potvrzujících shodu s H7.

Inspekce a ověřování kvality ve společnosti Korea Ever-Power

Struktura válcového šnekového kola 2 konstrukce šnekového převodu 3
dílna šnekových převodů 5 dílna šnekových převodů 6

Čtení výkresu šnekového převodu – Požadované parametry

Kompletní výkres šnekového převodu specifikuje všechny parametry potřebné k výrobě a ověření převodu. Chybějící parametry jsou nedostatkem výkresu – měly by být doplněny před zahájením výroby. Následující parametry musí být uvedeny na každém výkresu šnekového převodu určeném pro přesné dodávky.

Parametr výkresu Symbol Co způsobuje jeho absence
Axiální modul mx Špatný modul = špatná velikost zubu, špatná osová vzdálenost, špatné spojení s kolem
Počet startů z1 Nesprávný počet startů mění převodový poměr, účinnost a samosvorné chování
Počet zubů kola z2 Špatný počet změní poměr a vzdálenost mezi středy
Podíl průměru q Určuje průměr stoupání d1 = mxq; ovlivňuje úhel stoupání
Směr šroubovice P nebo L Špatná ruka = ​​chyba křížení hřídele o 90 stupňů nebo obrácená rotace
Normální úhel tlaku a Typicky 20 stupňů; různé hodnoty mění pevnost zubu a geometrii sítě
Třída přesnosti DIN/AGMA Špatná třída = špatná tolerance – odmítnutí nebo přijetí vadných dílů
Tolerance tloušťky zubu Jako Chybí = nekontrolovaná vůle v sestavě
Povrchová úprava Ra Ra Nedodržování požadavků na potraviny/lékařské/čisté prostory
Tolerance osové vzdálenosti a +/- tol Cíl obrábění pouzdra; ovlivňuje vůli a kvalitu kontaktu

Korea Ever-Power

Produkty splňující normy s dokumentací pro souřadnicové měřicí stroje (CMM)

Šnekové převodovky z legované oceli -- dokumentované normy
DIN 6 až DIN 9 – Součástí je zpráva o souřadnicovém měřicím stroji (CMM)
Šnekové převodovky z legované oceli – dokumentované normy
Každá sada šnekových převodovek z legované oceli Korea Ever-Power je dodávána s inspekční zprávou pro souřadnicový měřicí stroj (CMM), která dokumentuje skutečně naměřené hodnoty pro každý parametr normy DIN 3976 – nikoli prohlášení o splnění/nevyhovujícím stavu, ale naměřené hodnoty odchylek spolu s tolerancí třídy DIN pro srovnání. Inženýři mohou potvrdit shodu s třídou přesnosti a použít skutečně naměřená data při převodu specifikace DIN na shodu s třídou AGMA pro vstupní kontrolu amerických výrobců originálních zařízení (OEM). Možnosti tříd přesnosti: standardní DIN 9, přesná průmyslová DIN 8, broušená DIN 7 (automatizace), vysoce přesná DIN 6 (na vyžádání). Prohlášení o shodě ekvivalentní AGMA jsou k dispozici, pokud výkresy amerických výrobců originálních zařízení (OEM) vyžadují dokumentaci třídy kvality AGMA.

Zobrazit specifikace

Přesné šnekové kolo -- v souladu s výkresy DIN
Shoda profilu – Součástí je fotografie kontaktního vzoru
Přesné šnekové kolo – v souladu s výkresy DIN
Pokud technické výkresy specifikují třídu přesnosti DIN nebo AGMA, Korea Ever-Power vyrobí odpovídající šnekové kolo a poskytne dokumentaci potvrzující shodu s každou tolerancí DIN 3976. Zpráva o souřadnicovém měřicím stroji (CMM) zahrnuje průměr díry (6 měřicích bodů potvrzujících shodu s H7), házivost zubu a procento pokrytí kontaktního vzoru. Pro zákazníky, kteří vyžadují dokumentaci ve formátu AGMA z ozubených kol vyrobených dle DIN – což je běžné, když korejští výrobci originálního vybavení dodávají zákazníkům v USA – se z dat naměřených pomocí souřadnicového měřicího stroje (CMM) připravují doplňková prohlášení o shodě s AGMA.

Zobrazit specifikace

Dvojitý šnekový převod -- Kompletní dokumentace k přesným rozměrům DIN
DIN 5 až DIN 7 – Certifikace rozdílu olova
Dvojitý šnekový převod – kompletní dokumentace k přesným rozměrům DIN
Duplexní šnek vyžaduje nad rámec normy DIN 3976 jeden další certifikovaný parametr: rozdíl stoupání mezi levým a pravým bokem závitu – parametr, který umožňuje nastavení vůle axiálním posunem. Společnost Korea Ever-Power měří a certifikuje rozdíl stoupání jako specifickou hodnotu (nikoli rozsah) pro každou duplexní sadu, což umožňuje instalačnímu technikovi vypočítat přesný axiální posun potřebný k dosažení cílové vůle. Třída přesnosti DIN 5 až DIN 7 jako standard pro duplexní sady. Kompletní dokumentace zahrnuje certifikát o rozdílu stoupání, standardní zprávu pro souřadnicový měřicí stroj a fotografii kontaktního obrazce.

Zobrazit specifikace

Nejčastější dotazy k normám

Normy a kontrola šnekových převodů – otázky inženýrů kvality

Můj zákaznický výkres specifikuje kvalitu AGMA 10. Jakou třídu DIN vyrábí Korea Ever-Power, aby splňovala tuto normu?+

Norma AGMA 10 přibližně odpovídá normě DIN 7 pro typické kombinace modulů šnekových převodů a průměrů. Společnost Korea Ever-Power vyrábí ozubená kola ekvivalentní normě AGMA 10 s třídou přesnosti DIN 7 (broušený šnekový závit, naměřené a uváděné tolerance dle DIN 3976). Přesný vztah závisí na velikosti ozubeného kola – u velmi malých modulů (M1-M2) může být norma DIN 7 o něco přesnější než AGMA 10; u velkých modulů (M8+) se vztah může lišit. Pokud je na výkresu zákazníka specifikována třída kvality AGMA, společnost Korea Ever-Power poskytne hodnoty naměřené dle DIN spolu s prohlášením o shodě s třídou AGMA, které potvrzuje, že skutečně naměřené odchylky jsou v rámci tolerančních limitů AGMA 10 pro konkrétní rozměry ozubeného kola.

Jaký je rozdíl mezi stupněm jakosti a třídou přesnosti ve specifikaci šnekového převodu?+

Označují stejný koncept s odlišnou terminologií podle normy. Norma DIN 3976 používá Qualitaetsstufe (stupeň jakosti), což v angličtině znamená třída přesnosti, číslovaná 3–12, kde nižší čísla znamenají přesnější hodnoty. Norma AGMA používá číslo kvality (Q) číslované 3–14, kde vyšší čísla znamenají přesnější hodnoty – číslování je invertované vzhledem k DIN, což způsobuje časté nejasnosti. Norma ISO 10064-6 používá stupeň přesnosti s podobným systémem jako DIN. Při mezinárodní specifikaci si vždy ověřte, který systém číslování se používá: DIN 8 a AGMA 8 mají stejné číslo, ale představují různé úrovně přesnosti – DIN 8 má výrazně vyšší přesnost než AGMA 8.

Poskytuje Korea Ever-Power inspekční zprávy AGMA, nebo pouze zprávy pro souřadnicové měřicí stroje ve formátu DIN?+

Standardní zprávy pro souřadnicové měřicí stroje (CMM) jsou ve formátu DIN 3976 a uvádějí naměřené hodnoty v porovnání s tolerančními limity DIN. Pokud zákazník z USA požaduje dokumentaci o shodě ve formátu AGMA, společnost Korea Ever-Power připraví z naměřených hodnot dle DIN prohlášení o shodě s třídou AGMA – potvrzuje, že naměřená odchylka profilu, odchylka stoupání a změna stoupání splňují toleranční limity AGMA pro specifikované číslo jakosti u konkrétního modulu a průměru stoupání. Tato služba je k dispozici bez dalších poplatků, pokud je dokumentace AGMA vyžádána při zadávání objednávky. U objednávek, u kterých je dokumentace AGMA vyžadována až po odeslání, počítejte s lhůtou 3–5 pracovních dnů.

Jak se měří vůle šnekového převodu a je to zdokumentováno v inspekční zprávě?+

Vůle šnekového kola se měří jako úhlový pohyb výstupního hřídele (hřídele šnekového kola) ve stupních, když je vstupní hřídel držena v klidu a výstupní hřídel se střídavě otáčí v obou směrech pod specifikovaným referenčním krouticím momentem. Měření se provádí na zkušebním stole pro záběr ozubených kol při teoretické osové vzdálenosti. Vůle v úhlových jednotkách se přepočítává na lineární v poloměru rozteče kola. Korea Ever-Power měří vůli na zkušebním stole pro montáž jako součást zkoušky kontaktního vzoru pro třídu přesnosti DIN 7 a lepší – fotografie kontaktního vzoru a měření vůle jsou součástí dodací dokumentace. Standardní dodávka (DIN 8-9) zahrnuje dokumentaci kontaktního vzoru; měření vůle je k dispozici na vyžádání.

Co znamená celková odchylka profilu Fa ve zprávě souřadnicového měřicího stroje a jak ovlivňuje hluk ozubeného kola?+

Celková odchylka profilu Fa je amplituda chyby profilu v normálové části mezi vrcholem a údolím – algebraický rozdíl mezi nejvyšším a nejnižším bodem skutečného profilu vzhledem k teoretické evolventě. Malá hodnota Fa znamená, že profil závitu se úzce shoduje s teoretickým a zatížení je rovnoměrně rozloženo po celém kontaktním oblouku. Velká hodnota Fa znamená, že lokální body s vysokými a nízkými body způsobují koncentraci zatížení ve vysokých bodech, což zvyšuje Hertzovo kontaktní napětí, zvyšuje tření a produkuje impulsy chyby přenosu na frekvenci záběru. Fa je primárním zdrojem hluku záběru šnekového převodu – snížení Fa broušením závitu (DIN 7 vs. DIN 9) je nejúčinnějším jednotlivým způsobem snížení akustického výkonu šnekového převodu.

Jaká je norma DIN pro měření tloušťky zubu šnekového převodu?+

Tloušťka zubu šneku se měří metodou měření přes kuličky (nebo čepy) dle normy DIN 3960, která se u šnekových převodů uplatňuje dle normy DIN 3975. Kalibrovaná kulička o specifickém průměru se umístí do závitového prostoru; měření přes kuličku s jinou kuličkou diametrálně opačnou udává rozměr, ze kterého se vypočítá tloušťka zubu. Průměr kuličky se volí podle normálního modulu a úhlu tlaku, aby se zajistil kontakt s roztečným válcem. Společnost Korea Ever-Power používá CNC měřicí centra pro ozubení s dotykovými doteky pro měření profilu boku závitu a stoupání, doplněná měřením čepů pro ověření tloušťky zubu jak ve fázi polotovaru, tak po vybroušení závitu. Obě měření se objevují v inspekční zprávě souřadnicového měřicího stroje (SMM).

Jak zajistím zaměnitelnost mezi dvěma dodavateli u dodávek šnekového převodu stejné specifikace od dvou dodavatelů?+

Definujte specifikaci podle mezinárodních standardních tolerancí, nikoli podle proprietárních popisků. Uveďte: modul (přesná hodnota), počet zubů, směr šroubovice, úhel tlaku (norma 20 stupňů), třídu přesnosti (číslo třídy DIN), otvor podle H7 (přesný průměr), drážku pro pero podle DIN 6885A a materiál podle normy pro složení s možností sledovatelnosti tavného čísla. Oba dodavatelé musí prokázat shodu se stejným formátem inspekční zprávy souřadnicového měřicího stroje (CMM). Pro počáteční kvalifikaci porovnejte skutečně naměřené hodnoty od obou dodavatelů – nejen zprávy o vyhovění/nevyhovujícím provedení – abyste se ujistili, že dosahují ekvivalentní geometrie. Nejspolehlivějším způsobem, jak potvrdit zaměnitelnost před závazkem k výrobě, je kontrola rozměrové korelace mezi zprávami CMM dvou dodavatelů.

Jaké minimální informace potřebuje společnost Korea Ever-Power k vytvoření zprávy o souřadnicovém měřicím stroji (CMM) v souladu s normami?+

Pro vydání zprávy o souřadnicovém měřicím stroji (SMM) podle normy DIN 3976 potřebuje společnost Korea Ever-Power: modul m; počet startů z1; počet zubů kola z2; úhel normálního tlaku an; kvocient průměru q (nebo průměr stoupání d1); specifikovanou třídu přesnosti (číslo třídy DIN); a průměr díry s tolerancí. S těmito parametry lze vypočítat hodnoty tolerancí podle normy DIN 3976 pro každý měřený parametr a vyhodnotit shodu naměřených odchylek. Pokud v objednávkové specifikaci některý parametr chybí, společnost Korea Ever-Power si ho před vydáním zprávy vyžádá – zpráva bez potvrzených specifikací není platným dokumentem o kvalitě.

Dodávka v souladu s normami s kompletní dokumentací k souřadnicovým měřicím strojům (SMM)

Před zadáním objednávky uveďte třídu přesnosti (DIN nebo AGMA) a společnost Korea Ever-Power potvrdí možnosti dodávek, formát zprávy souřadnicového měřicího stroje (CMM) a dostupnost dokumentace pro konverzi dle AGMA.

Střihač: Cxm