Bij een evolvente tandwielvorm glijden de tandflanken op geen enkel moment langs/over elkaar. Ben er er nog niet uit hoe dat precies werkt.
Helaas.... mispoes!
De tandflanken glijden wel langs elkaar. Dat is ook niet te vermijden met een contactvlak wat zich "ergens" binnen twee overlappende cirkels ligt.
Het bijzondere van de evolvente tandflank, is dat de tanden heel theoretisch een "lijncontact" hebben (ze raken elkaar over een smalle lijn) en die contactlijn verplaatst zich vanaf ingrijpen van de tanden tot aan de uitloop langs een rechte lijn: de raaklijn tussen beide steekcirkels. Om dat wat te verduidelijken: als je een uitvergrootte tekening van twee even grote inelkaar grijpende tandwielen bekijkt, en er zijn bijvoorbeeld drie tandparen in ingrijping, dan zul je zien dat de drie punten waar die tanden elkaar raken, precies op een rechte lijn liggen die precies midden tussen de tandwielen door loopt.
Als je daar nog dieper op in gaat, en die contactlijn zou oneindig smal zijn, dan zou er vanwege de hoekverdraaiing inderdaad geen sprake zijn van glijden, omdat op het moment dat het tandwiel verder draait, er ook een ander punt op de flank contact maakt. Aangezien die lijn nooit oneindig smal kan zijn, treed er desondanks toch glijding op.
Het tweede bijzondere aan die evolvente is dat dat contactpunt zich, bij eenparige rotatiesnelheid,
met een constante snelheid langs die raaklijn verplaatst. Waarom is dat bijzonder? De toppen van de tanden lopen langs een grotere diameter dan de tandkuilen, en hebben dus een grotere snelheid. Toch verplaatst het contactpunt zich met constante snelheid, ondanks dat het contactpunt zich vanaf de toppen langs de flank naar een kleinere diameter verplaatst.
Dit maakt het mogelijk dat meerdere tanden tegelijkertijd in aangrijping zijn, en dat bij het ingrijpen en uitlopen, de krachten soepel overgedragen worden van de voorgaande tand naar de opvolgende tand, en de aandrijfkracht
ten allen tijde over meerdere tanden verdeeld wordt, zelfs bij heel kleine pinions in heel grote maingears.
Meestal wordt bij de top een klein beetje afgeweken van de evolvente, om het aangrijpen en uitlopen te versoepelen (minder lawaai, minder hoogfrequent trillingen). Helaas zullen tandwielen altijd lawaai maken, al is het alleen maar vanwege de lucht of olie die tussen de tanden weggeperst word bij het ingrijpen. Die afwijking aan de top maakt het ook mogelijk de tandspeling in te stellen met bijvoorbeeld een vloeitje er tussen (bij de theoretische volle tandvorm raakt de top van de ene tand de kuil van de tegenoverliggende tand)
Maar omdat het contact begint in de buurt van de toppen, en de toppen van elk tandwiel zich naar de kuilen van het tegenoverliggende tandwiel verplaatsen en daarna weer terug, is een schuivend contact in de praktijk onvermijdelijk. Hoe kleiner de tand, hoe minder glijcontact en dus hoe minder slijtage en weerstand, maar kleinere tanden zijn ook zwakker, en mogen minder ver afslijten. Da's altijd een lastige keuze voor een constructeur.
En om het geheel weer on topic te brengen: Een evolvente vertanding kan alleen werken zoals de constructeur bedoeld heeft, als de as-afstand van beide wielen zodanig is dat de steekcirkels van de tanden (gedefiniëerd als de halve tandhoogte) elkaar precies raken. Als de tandwielen te ver uit elkaar staan verloopt het tandcontact niet goed en treed verhoogde slijtage op: niet omdat de tanden dan meer over elkaar glijden want dat blijft gelijk, maar omdat de tanden dan "tand voor tand, na elkaar" ingrijpen, krijgt iedere tand in zijn eentje de volle aandrijfkracht te verwerken. Omdat de contactpunt-snelheid ook niet meer constant is, "klapt" iedere tand tegen de tegenoverliggende tand aan in plaats van soepel aan te grijpen.
Heel verhaal, maar nu weet je waarom je tandwiel versleten is, Molen....
Groet, Bert
PS: je kunt de as afstand ook uitrekenen, en die methode zou bruikbaar zijn, ALS je in de praktijk een methode had om de as-afstand zuiver te meten. Die mogelijkheid bestaat vrijwel nooit helaas.
De as-afstand is ALTIJD gelijk aan het totaal aantal tanden van beide tandwielen, maal de moduulwaarde, en dat gedeeld door twee
ofwel ((T1 + T2) x M) / 2 in millimeter.