Kennisreeks · B8 · Normen en metingen

Wormwieloverbrenging Normen — DIN, ISO en AGMA: Wat ze meten en hoe ze zich tot elkaar verhouden

Een tekening van een Amerikaanse klant specificeert AGMA 10. Uw bedrijf werkt volgens DIN. Welke norm is strenger? Welke parameters meet elke norm nu eigenlijk? Deze handleiding maakt een einde aan de verwarring met een directe vergelijkingstabel en een referentie voor de omrekening van precisieklassen.

DIN 3975/3976ISO 1122-1AGMA 6022-C96DIN naar AGMA-conversie

Cilindrische wormwielstructuur 1

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

De tekening die een vertraging van drie weken veroorzaakte.

Een Koreaanse machinebouwer ontving een bestelling van een Amerikaanse OEM met een tekening van een wormwieloverbrenging waarin AGMA-kwaliteitsklasse 10 was gespecificeerd. Hun productieteam beschouwde dit als equivalent aan DIN 8 – een gangbare maar onnauwkeurige omrekening – en produceerde dienovereenkomstig. De Amerikaanse OEM keurde de onderdelen echter af: hun coördinatenmeetmachine constateerde spoedafwijkingen en profielfouten binnen de DIN 8-tolerantie, maar buiten de AGMA 10-tolerantie voor de specifieke tandwielmaat. De vertraging van drie weken die nodig was om de kwestie op te lossen – herinspectie, nieuwe documentatie, gedeeltelijke herwerking – kostte meer dan de tandwielset zelf.

De fout zat niet in de fabricage, maar in de omrekening. De DIN- en AGMA-precisieklassen zijn geen simpele 1:1-vertalingen. Ze meten overlappende, maar niet identieke sets tandwielparameters, en hun tolerantiewaarden schalen anders met de module en de steekdiameter. Inzicht in wat elke norm precies voorschrijft – en waar de omrekening betrouwbaar is en waar niet – is essentieel voor elk engineeringteam dat met internationale klanten of leveranciers werkt.

wormwielconstructie 1
wormwielconstructie 2

DIN 3975 en DIN 3976 — De Europese benchmark

DIN 3975 definieert de geometrische parameters en terminologie voor cilindrische wormwielen: spoedhoek, axiale spoed, normale spoed, tanddikte over de pennen, helixrichting en de relaties tussen de geometrische parameters van de worm. DIN 3976 specificeert de toleranties. De precisieklassen in DIN 3976 lopen van klasse 3 (hoogste precisie, zelden commercieel geproduceerd) tot en met klasse 12 (grove commerciële kwaliteit). Korea Ever-Power standaardleveringen omvatten klasse 6 tot en met klasse 12, waarbij klasse 5 op aanvraag beschikbaar is voor positioneringstoepassingen.

Elke precisieklasse definieert toelaatbare toleranties voor vijf primaire parameters. Deze vijf parameters beschrijven de volledige geometrische kwaliteit van de wormdraad; er zijn geen extra parameters nodig om de kwaliteit van wormwielen volledig te specificeren volgens DIN 3976.

Tandprofielafwijking Ff

Afwijking van het werkelijke wormdraadprofiel ten opzichte van de theoretische evolvente in de normale doorsnede. Een hoge Ff-waarde concentreert de belasting op lokale contactpunten in plaats van deze over de volledige aangrijpingsboog te verdelen. De belangrijkste bron van geluid in de wormwieloverbrenging.

Lead Deviation Fb

Afwijking van de werkelijke spoed van de schroefdraad ten opzichte van de theoretische spoed langs de steekcilinder. Een inconsistente spoed veroorzaakt periodieke belastingvariaties tijdens de rotatie van de worm – de bron van trillingszijbanden op de tandfrequentie.

Enkele toonhoogteafwijking fp

Afwijking van de breedte van een enkele tandruimte ten opzichte van de theoretische waarde. Elke spoedfout veroorzaakt een korte hoekversnellings-/vertragingpuls; deze tellen op tot een samengestelde transmissiefout.

Totale profielafwijking Fa

De piek-dal-amplitude van de profielfout, inclusief alle harmonischen. Wordt gebruikt in trillings- en akoestische geluidsberekeningen. De allerbelangrijkste parameter voor een stille werking van de wormwieloverbrenging.

Afwijking in tanddikte als

Afwijking van de tanddikte ten opzichte van de nominale waarde, gemeten over de pinnen bij de steekcilinder. Dit heeft direct invloed op de speling in de montage: een te dunne tand vergroot de speling; een te dikke tand vergroot het risico op interferentie tussen de tandpunten.

DIN-precisieklassen — Toepassingen, fabricagemethoden en omrekeningen

DIN-klasse AGMA ca. Productie Profielontwikkeling Ff (M5) Hoofdontwikkelaar bij Facebook Typische toepassing Korea Ever-Power Supply
DIN 5 AGMA 12+ Grond + overlappend 4 µm 6 µm Chirurgische robots, metrologie, uiterst nauwkeurige positioneerders Alleen op aanvraag.
DIN 6 AGMA 11 Draad grond 6 µm 9 µm Robotgewrichten, CNC-indexeerders, uiterst nauwkeurige automatisering Leverbaar binnen 4-6 weken.
DIN 7 AGMA 10 Draad grond 9 µm 14 µm Verpakkingsindexeerders, zonnevolgers, cobot-gewrichten Standaard precisie
DIN 8 AGMA 9 Gefreesde/gedraaide afwerking 14 µm 20 µm Industriële transportbanden, werktuigmachines, algemene automatisering Standaard levering
DIN 9 AGMA 8 Verplaatst 20 µm 28 µm Algemene machines, landbouwmachines, materiaalbehandeling Standaard levering
DIN 10 AGMA 7 Verplaatst 28 µm 40 µm Niet-kritische aandrijvingen, apparatuur met lage snelheid Standaard levering
DIN 12 AGMA 6 Zoals gesneden 56 µm 80 µm Zware toepassingen, langzame aandrijvingen voor incidenteel gebruik Standaard levering

De getoonde waarden voor profiel- en spoedafwijking gelden voor een wormwiel van module 5 bij een gemiddelde spoeddiameter. De waarden zijn geschaald met de module en diameter volgens de tolerantietabellen van DIN 3976.

AGMA 6022-C96 — De Amerikaanse referentie

AGMA 6022-C96 (Ontwerphandleiding voor cilindrische wormwielen) is de belangrijkste norm van de American Gear Manufacturers Association voor het ontwerp en de specificatie van wormwielen. Kwaliteitsklassen lopen van AGMA 6 (laagste precisie) tot AGMA 14 (hoogste precisie) — let op de omgekeerde nummering ten opzichte van DIN, waarbij lagere nummers een hogere precisie aangeven. AGMA 14 = hoogste precisie, AGMA 6 = ruwe commerciële kwaliteit.

Het belangrijkste methodologische verschil: AGMA 6022 specificeert kwaliteitsklassen voornamelijk door middel van de samengestelde transmissiefout Test — de geaccumuleerde spoedvariatie gemeten over meerdere tanden door een tandwielroltester. DIN 3976 specificeert individuele parametertoleranties (Ff, Fb, fp, As) die afzonderlijk worden gemeten met een CMM. Een tandwiel kan aan de ene norm voldoen, terwijl het een marginaal hogere afwijking vertoont in een parameter die in de andere norm zwaarder weegt — met name bij niet-standaard modulegroottes waar de tolerantieschaalformules uiteenlopen.

Cruciaal praktisch punt: De AGMA-nummering loopt tegengesteld aan de DIN-nummering. AGMA 8 is lager Nauwkeuriger dan AGMA 12; DIN 8 is hoger Nauwkeuriger dan DIN 12. Let bij het lezen van een tekening altijd op naar welke norm wordt verwezen voordat u het klassenummer interpreteert. Het verwarren van AGMA 8 (grove commerciële kwaliteit) met DIN 8 (standaard industriële kwaliteit) is de meest voorkomende misinterpretatie van precisieklassen in de internationale toeleveringsketen voor tandwielen.

CMM-meetmethoden voor wormwielparameters

wormwielconstructie 4

Moderne CMM-metingen (coördinatenmeetmachines) met een roterende meetsonde volgen de schroefdraadflank van de worm in gedefinieerde meetvlakken en registreren de afwijking van de theoretische involute op elk meetpunt. De meting wordt uitgevoerd op drie axiale posities (om de spoedconsistentie te controleren) en twee profielhoogteposities (om de profielvorm te controleren), wat resulteert in een totaal van zes meetsecties per schroefdraadstart.

Profielmeting
De CMM-stylus volgt de schroefdraadflank in een normale doorsnede. De afwijking van de theoretische involute op elk punt is de profielfout Ff.
Loodmeting
Een CMM registreert de schroefdraadpositie bij meerdere hoekstappen over de volledige schroefdraadlengte. De spoedafwijking is de maximale afwijking min de minimale afwijking ten opzichte van een constante spoed.
Tanddikte over pinnen
Een gekalibreerde pin wordt in de schroefdraadruimte geplaatst; een meting over de pin geeft de tanddikte door middel van een geometrische berekening.
Boringmeting
De boring is gemeten op 3 axiale posities x 2 loodrechte diameters = 6 metingen, wat de H7-conformiteit bevestigt.

Inspectie en kwaliteitscontrole bij Korea Ever-Power

Cilindrische wormwielstructuur 2 wormwielconstructie 3
wormwielwerkplaats 5 wormwielwerkplaats 6

Het lezen van een wormwieltekening — Vereiste parameters

Een complete tekening van een wormwieloverbrenging specificeert alle parameters die nodig zijn voor de fabricage en verificatie ervan. Ontbrekende parameters vormen een tekortkoming in de tekening – deze moeten worden toegevoegd voordat de productie begint. De volgende parameters moeten op elke tekening van een wormwieloverbrenging voorkomen die bestemd is voor precisieproductie.

Tekenparameter Symbool Wat de afwezigheid ervan veroorzaakt
Axiale module mx Verkeerde module = verkeerde tandgrootte, verkeerde hartafstand, verkeerde aansluiting op het wiel
Aantal starts z1 Een onjuist aantal startpogingen verandert de verhouding, de efficiëntie en het zelfvergrendelende gedrag.
aantal tanden van het wiel z2 Een verkeerde telling verandert de verhouding en de afstand tot het middelpunt.
Diameterquotiënt Q Bepaalt de steekdiameter d1 = mxq; beïnvloedt de voorloophoek
Helixrichting R of L Verkeerde draaiing = 90 graden asovergangsfout of omgekeerde draaiing
Normale drukhoek een Doorgaans 20 graden; een andere waarde beïnvloedt de tandsterkte en de geometrie van de vertanding.
Precisieklasse DIN/AGMA Verkeerde klasse = verkeerde tolerantie — afwijzing of acceptatie van defecte onderdelen
Tanddikte tolerantie Als Ontbrekend = ongecontroleerde speling in de assemblage
Oppervlakteafwerking Ra Ra Niet-naleving van voedsel-/medische/cleanroom-voorschriften
Hartafstandstolerantie een +/- tol Bewerkingsdoel van de behuizing; beïnvloedt speling en contactkwaliteit.

Korea Ever-Power

Producten die voldoen aan de normen, inclusief CMM-documentatie.

Wormwielset van gelegeerd staal -- Gedocumenteerd volgens normen
DIN 6 tot DIN 9 — Inclusief CMM-rapport
Wormwieloverbrenging van gelegeerd staal — Gedocumenteerd volgens normen
Elke Korea Ever-Power wormwielset van gelegeerd staal wordt geleverd met een CMM-inspectierapport waarin de daadwerkelijk gemeten waarden voor elke DIN 3976-parameter zijn gedocumenteerd. Dit rapport bevat geen goedkeurings-/afkeuringsverklaring, maar de gemeten afwijkingswaarden naast de DIN-klassetolerantie ter vergelijking. Ingenieurs kunnen de naleving van de precisieklasse bevestigen en de daadwerkelijk gemeten gegevens gebruiken bij het omzetten van een DIN-specificatie naar een AGMA-klasse voor de Amerikaanse OEM-invoerinspectie. Beschikbare precisieklassen: DIN 9 standaard, DIN 8 precisie industrieel, DIN 7 geslepen (automatisering), DIN 6 hoge precisie (op aanvraag). AGMA-equivalent conformiteitsverklaringen zijn beschikbaar wanneer tekeningen van Amerikaanse OEM's AGMA-kwaliteitsklassedocumentatie vereisen.

Specificaties bekijken

Precisiewormwiel - voldoet aan DIN-tekening
Profielovereenkomend — Contactpatroonfoto inbegrepen
Precisiewormwiel — Voldoet aan DIN-tekening
Wanneer in de technische tekeningen een DIN- of AGMA-precisieklasse is gespecificeerd, produceert Korea Ever-Power het bijbehorende wormwiel en levert documentatie die de naleving van elke DIN 3976-tolerantie bevestigt. Het CMM-rapport omvat de boringdiameter (6 meetpunten die de H7-conformiteit bevestigen), de tandrondloop en het contactoppervlaktepercentage. Voor klanten die AGMA-documentatie vereisen voor DIN-geproduceerde tandwielen – wat vaak voorkomt wanneer Koreaanse OEM's aan Amerikaanse klanten leveren – worden aanvullende AGMA-conformiteitsverklaringen opgesteld op basis van de DIN-gemeten CMM-gegevens.

Specificaties bekijken

Dubbele wormwieloverbrenging -- Volledige DIN-precisiedocumentatie
DIN 5 tot DIN 7 — Gecertificeerd voor het loodverschil
Dubbele wormwieloverbrenging — Volledige DIN-precisiedocumentatie
De dubbele wormas vereist naast de standaard DIN 3976 nog een gecertificeerde parameter: het spoedverschil tussen de linker- en rechterdraadflank. Deze parameter maakt het mogelijk om de speling af te stellen door middel van axiale verschuiving. Korea Ever-Power meet en certificeert het spoedverschil als een specifieke waarde (geen bereik) voor elke dubbele set, waardoor de installateur de exacte axiale verschuiving kan berekenen die nodig is om de gewenste speling te bereiken. Precisieklasse DIN 5 tot DIN 7 is de standaard voor dubbele sets. De volledige documentatie omvat het certificaat voor het spoedverschil, een standaard CMM-rapport en een foto van het contactpatroon.

Specificaties bekijken

Veelgestelde vragen over normen

Normen en inspectie van wormwieloverbrengingen — Vragen van kwaliteitsingenieurs

Op de tekening van mijn klant staat AGMA-kwaliteit 10 vermeld. Welke DIN-klasse produceert Korea Ever-Power om hieraan te voldoen?+

AGMA 10 komt bij benadering overeen met DIN 7 voor typische combinaties van wormwielmodules en -diameters. Korea Ever-Power produceert AGMA 10-equivalente tandwielen in DIN 7-precisieklasse (geslepen wormdraad, DIN 3976-toleranties gemeten en gerapporteerd). De exacte verhouding hangt af van de tandwielgrootte: voor zeer kleine modules (M1-M2) kan DIN 7 iets strenger zijn dan AGMA 10; voor grote modules (M8+) kan de verhouding verschillen. Wanneer een AGMA-kwaliteitsklasse is gespecificeerd op een klanttekening, levert Korea Ever-Power de DIN-gemeten waarden samen met een AGMA-klasseconformiteitsverklaring die bevestigt dat de daadwerkelijk gemeten afwijkingen binnen de AGMA 10-tolerantielimieten voor de specifieke tandwielafmetingen vallen.

Wat is het verschil tussen kwaliteitsklasse en precisieklasse in de specificaties van wormwielen?+

Ze verwijzen naar hetzelfde concept met verschillende terminologie, afhankelijk van de norm. DIN 3976 gebruikt kwaliteitsklassen (Qualitaetsstufe), in het Engels vertaald als precisieklasse, genummerd van 3 tot 12, waarbij lagere nummers een hogere precisie aangeven. AGMA gebruikt kwaliteitsnummers (Q) van 3 tot 14, waarbij hogere nummers een hogere precisie aangeven — de nummering is omgekeerd ten opzichte van DIN, wat vaak tot verwarring leidt. ISO 10064-6 gebruikt nauwkeurigheidsklassen met een vergelijkbaar systeem als DIN. Controleer bij internationale specificaties altijd welk nummeringssysteem wordt gebruikt: DIN 8 en AGMA 8 hebben hetzelfde nummer, maar vertegenwoordigen verschillende precisieniveaus — DIN 8 heeft een aanzienlijk hogere precisie dan AGMA 8.

Levert Korea Ever-Power AGMA-inspectierapporten, of alleen CMM-rapporten in DIN-formaat?+

Standaard CMM-rapporten zijn in DIN 3976-formaat en rapporteren meetwaarden ten opzichte van de DIN-tolerantielimieten. Wanneer een Amerikaanse klant AGMA-conformiteitsdocumentatie vereist, stelt Korea Ever-Power een AGMA-conformiteitsverklaring op basis van de DIN-meetwaarden. Deze verklaring bevestigt dat de gemeten profielafwijking, spoedafwijking en steekvariatie voldoen aan de AGMA-tolerantielimieten voor het gespecificeerde kwaliteitsnummer bij de specifieke module en steekdiameter. Deze service is zonder extra kosten beschikbaar wanneer AGMA-documentatie bij de orderplaatsing wordt aangevraagd. Voor orders waarbij AGMA-documentatie na verzending wordt aangevraagd, dient u rekening te houden met een levertijd van 3-5 werkdagen.

Hoe wordt de speling van de wormwieloverbrenging gemeten en wordt dit in het inspectierapport vermeld?+

De speling van een wormwieloverbrenging wordt gemeten als de hoekverdraaiing van de uitgaande as (wormwielas) in graden, wanneer de ingaande as stilstaat en de uitgaande as afwisselend in beide richtingen roteert onder een gespecificeerd referentiekoppel. De meting wordt uitgevoerd op een tandwieltestbank op de theoretische hartafstand. De speling in graden wordt omgerekend naar lineaire eenheden bij de steekradius van het wormwiel. Korea Ever-Power meet de speling op de montagetestbank als onderdeel van de contactpatroontest voor precisieklasse DIN 7 en hoger. Zowel de foto van het contactpatroon als de spelingmeting zijn opgenomen in de leveringsdocumentatie. Standaardlevering (DIN 8-9) omvat documentatie van het contactpatroon; spelingmeting is op aanvraag beschikbaar.

Wat betekent de totale profielafwijking Fa op een CMM-rapport, en welke invloed heeft dit op het geluid van de tandwielen?+

De totale profielafwijking Fa is de piek-dal-amplitude van de profielfout in de normale doorsnede — het algebraïsche verschil tussen het hoogste en laagste punt op het werkelijke profiel ten opzichte van de theoretische involute. Een kleine Fa betekent dat het schroefdraadprofiel nauw aansluit bij het theoretische profiel en dat de belasting gelijkmatig verdeeld is over de contactboog. Een grote Fa betekent dat lokale hoge en lage punten leiden tot een concentratie van de belasting op de hoge punten, waardoor de contactspanning (in Hertz) toeneemt, de wrijving stijgt en transmissiefoutpulsen ontstaan ​​op de vertandingsfrequentie. Fa is de belangrijkste bron van geluid bij wormwieloverbrengingen — het verlagen van Fa door middel van schroefdraadslijpen (DIN 7 versus DIN 9) is de meest effectieve individuele actie om de akoestische output van wormwieloverbrengingen te verminderen.

Wat is de DIN-norm voor het meten van de tanddikte van wormwielen?+

De tanddikte van een wormwiel wordt gemeten met de meetmethode met kogels (of pinnen) zoals gespecificeerd in DIN 3960, toegepast op wormwielen via DIN 3975. Een gekalibreerde kogel met een specifieke diameter wordt in de schroefdraadruimte geplaatst; de meting over de kogel met een andere kogel diametraal tegenover de kogel geeft een afmeting waarmee de tanddikte wordt berekend. De kogeldiameter wordt gekozen op basis van de normale module en drukhoek om contact met de steekcilinder te garanderen. Korea Ever-Power gebruikt CNC-tandwielmeetcentra met taster-stylussen voor het meten van het schroefdraadflankprofiel en de spoed, aangevuld met pinmeting voor het controleren van de tanddikte, zowel in de onbewerkte fase als na het slijpen van de schroefdraad. Beide metingen worden opgenomen in het CMM-inspectierapport.

Bij een inkoop van wormwieloverbrengingen met dezelfde specificaties van twee leveranciers, hoe zorg ik ervoor dat de onderdelen uitwisselbaar zijn?+

Definieer de specificatie volgens internationale standaardtoleranties, niet volgens eigen specificaties. Specificeer: module (exacte waarde), aantal tanden, spiraalrichting, drukhoek (standaard 20 graden), precisieklasse (DIN-klassenummer), boring volgens H7 (exacte diameter), spiebaan volgens DIN 6885A en materiaal volgens een samenstellingsnorm met traceerbaarheid van het chargenummer. Beide leveranciers moeten aantonen dat ze voldoen aan hetzelfde CMM-inspectierapportformaat. Vergelijk voor de initiële kwalificatie de daadwerkelijk gemeten waarden van beide leveranciers – niet alleen de goedkeurings-/afkeuringsrapporten – om te bevestigen dat ze een equivalente geometrie bereiken. Een dimensionale correlatiebeoordeling van het eerste exemplaar tussen de CMM-rapporten van twee leveranciers is de meest betrouwbare manier om de uitwisselbaarheid te bevestigen voordat de productiehoeveelheden worden vastgelegd.

Welke minimale informatie heeft Korea Ever-Power nodig om een ​​CMM-rapport volgens de normen op te stellen?+

Om een ​​CMM-rapport volgens DIN 3976 op te stellen, heeft Korea Ever-Power de volgende gegevens nodig: module m; aantal windingen z1; aantal tandwieltanden z2; normale drukhoek an; diameterquotiënt q (of steekdiameter d1); gespecificeerde precisieklasse (DIN-klassenummer); en boringdiameter met tolerantie. Met deze parameters kunnen de DIN 3976-tolerantiewaarden voor elke gemeten parameter worden berekend en de gemeten afwijkingen worden beoordeeld op conformiteit. Indien een parameter ontbreekt in de orderspecificatie, dient Korea Ever-Power deze op te vragen voordat het rapport wordt opgesteld. Een rapport zonder bevestigde specificaties is geen geldig kwaliteitsdocument.

Levering conform de normen met volledige CMM-documentatie

Geef de gewenste precisieklasse (DIN of AGMA) op en Korea Ever-Power bevestigt de leveringscapaciteit, het CMM-rapportformaat en de beschikbaarheid van AGMA-conversiedocumentatie voordat de bestelling wordt geplaatst.

Redacteur: Cxm

VR-rondleiding door onze fabriek

TAGS:Wormwieloverbrenging | wormwiel worm