Belastingsoverdracht: De rotatiekracht van de excentrische bus overbrengen naar de bewegende kegel, wat zorgt voor een gesynchroniseerde beweging tijdens het breken. Het verdeelt ook de axiale belasting van de bewegende kegel naar de hoofdas, waardoor spanningsconcentratie op het verbindingspunt wordt voorkomen.
Uitlijningscompensatie: Maakt kleine afwijkingen tussen de hoofdas en de bewegende kegel mogelijk (tot 0,1 mm) als gevolg van productietoleranties of slijtage, waardoor trillingen worden verminderd en de levensduur van componenten wordt verlengd.
Slijtagebescherming:Fungeert als een vervangbaar tussenstuk om de hoofdas en de bewegende kegel te beschermen tegen direct contact, waardoor slijtage van deze dure componenten tot een minimum wordt beperkt.
Facilitering van de montage: Vereenvoudiging van de installatie en vervanging van de bewegende kegel door een gestandaardiseerde verbindingsinterface te bieden, waardoor de onderhoudstijd wordt verkort.
Ringlichaam: Een eendelig smeedstuk of gietstuk van hoogwaardig gelegeerd staal (bijv. 40CrNiMoA) of middelkoolstofstaal (45#), met een buitendiameter van 300 mm tot 1200 mm. De wanddikte is 20-50 mm, met een taps toelopend binnenoppervlak dat aansluit op de hoofdas.
Taps toelopende binnenzijde: Een nauwkeurig bewerkt conisch oppervlak (conusverhouding 1:10 tot 1:20) dat aansluit op het taps toelopende uiteinde van de hoofdas, waardoor een strakke perspassing (0,02–0,05 mm) ontstaat om koppel over te brengen zonder slippen. De oppervlakteruwheid is Ra 0,8–1,6 μm.
Buitendraad/flens: Een uitwendig schroefdraadgedeelte of radiale flens aan het boveneinde dat verbinding maakt met de bewegende kegel, met schroefdraadklasse 6g of flensvlakheid (≤0,05 mm/m) voor veilige bevestiging.
Sleutelgat/sleutelzitting: Een longitudinale sleuf of uitsparing aan de binnenkant die plaats biedt aan een spie, waardoor de koppeloverdracht tussen de adapterring en de hoofdas wordt verbeterd. De spiebaanafmetingen voldoen aan de norm ISO 4156 (bijv. breedtetolerantie H9).
Smeergroeven: Omtreksgroeven op het taps toelopende binnenoppervlak verdelen het smeermiddel tijdens de montage/demontage, waardoor de wrijving bij het installeren of verwijderen van de ring wordt verminderd.
Schouder: Een radiale stap aan de onderkant die de axiale beweging beperkt en ervoor zorgt dat de adapterring correct op de hoofdas wordt gepositioneerd. De schouder heeft een loodrechte tolerantie (≤ 0,03 mm/100 mm) ten opzichte van de binnenconus.
Markeringsgroeven: Kleine uitsparingen of met laser geëtste markeringen die de oriëntatie of het gewicht aangeven voor een evenwichtige montage, essentieel voor een snelle werking.
Materiaalkeuze:
Gelegeerd staal (40CrNiMoA): Aanbevolen voor grote brekers, met een treksterkte ≥ 980 MPa, vloeigrens ≥ 835 MPa en slagvastheid ≥ 60 J/cm². Chemische samenstelling: C 0,37-0,44%, Cr 0,6-0,9%, Ni 1,2-1,6%, Mo 0,15-0,25%.
Middelzwaar koolstofstaal (45#): Gebruikt voor kleinere ringen, met een treksterkte ≥600 MPa en een vloeigrens ≥355 MPa.
Smeden:
Het stalen blok wordt verhit tot 1150–1200°C en met behulp van open-matrijssmeedwerk gesmeed tot een cilindrische of conische prevorm. Hierdoor wordt de korrelstructuur verfijnd en worden de mechanische eigenschappen verbeterd.
Door het opstuwen en doorboren ontstaat een holle kern, met een ruwe vormgeving van de buitendiameter en een taps toelopende vorm.
Warmtebehandeling:
Blussen en temperen:Gesmede platen worden verhit tot 820–860°C, afgeschrikt in olie en vervolgens getemperd bij 500–600°C gedurende 4–6 uur om een hardheid van HRC 28–35 te bereiken, waarmee sterkte en bewerkbaarheid in evenwicht worden gebracht.
Stressverlichtend:Na de voorbewerking worden de restspanningen van het smeden en bewerken weggenomen door een laagtemperatuurgloeiing (300–350°C gedurende 2 uur).
Gieten (voor kleine ringen):
Zandgieten met harsgebonden mallen wordt gebruikt voor productie in kleine aantallen. Gesmolten staal wordt gegoten bij 1500-1550 °C, gevolgd door normalisatie om de microstructuur te verfijnen.
Ruwe bewerking:
Het gesmede of gegoten plaatwerk wordt op een CNC-draaibank gemonteerd om de buitendiameter, de binnenconus (met een speling van 1–2 mm) en de schouder te bewerken, met een maattolerantie van ±0,5 mm.
Precisiebewerking:
Taps toelopende binnenzijde: Geslepen met een CNC-conusslijper om de opgegeven conusverhouding (tolerantie ±0,01 mm/m) en oppervlakteruwheid Ra0,8 μm te bereiken. Rondheid wordt gecontroleerd op ≤0,01 mm.
Buitendraad/flens:Draad wordt gesneden met een CNC-draaddraaibank (tolerantie 6g), terwijl flenzen worden geslepen tot vlakheid (≤0,05 mm/m) en haaksheid (≤0,03 mm/100 mm).
Sleutelgat: Gefreesd met een CNC-freesmachine met breedtetolerantie H9 en dieptetolerantie (±0,1 mm), waardoor een juiste passing van de sleutel wordt gegarandeerd.
Smeergroefbewerking:
Groeven worden in de binnenconus gedraaid of gefreesd met een nauwkeurige diepte (0,5–1 mm) en afstand (50–100 mm), waardoor de verdeling van het smeermiddel wordt vergemakkelijkt.
Oppervlaktebehandeling:
Het buitenoppervlak wordt gestraald om kalkaanslag te verwijderen en vervolgens voorzien van antiroestolie of -verf. Het taps toelopende binnenoppervlak kan gefosfateerd zijn om de smering tijdens de montage te verbeteren.
Materiaaltesten:
Chemische samenstellingsanalyse (spectrometrie) verifieert de naleving van de legering (bijv. 40CrNiMoA).
Trek- en slagproeven op gesmede monsters bevestigen de mechanische eigenschappen (treksterkte ≥980 MPa, slagenergie ≥60 J).
Controles op dimensionale nauwkeurigheid:
Een coördinatenmeetmachine (CMM) controleert de conusverhouding, de binnen-/buitendiameter en de afmetingen van de spiebaan, en zorgt ervoor dat deze binnen de toleranties blijft.
Met een conusmaat en een meetklok wordt gecontroleerd of de binnenconus voldoet aan de ontwerpspecificaties.
Niet-destructief onderzoek (NDO):
Met ultrasoon onderzoek (UT) worden interne defecten in het ringlichaam opgespoord. Alle scheuren en insluitsels groter dan >φ2 mm worden afgekeurd.
Met behulp van magnetisch onderzoek (MPT) wordt gecontroleerd op oppervlaktescheuren in schroefdraden, spiebanen en schouders, waarbij lineaire defecten >0,5 mm resulteren in afkeuring.
Mechanische prestatietesten:
Koppeltest:De ring wordt gemonteerd met een testas en onderworpen aan 120% van het nominale koppel, waarbij geen slip of vervorming is toegestaan.
Vermoeidheidstesten:Monsters ondergaan cyclische belasting (10⁶ cycli) bij 70% van de vloeigrens om de weerstand tegen vermoeiingsbreuk te garanderen.
Assemblagevalidatie:
Een proefmontage met een hoofdas en een bewegende kegel bevestigt de juiste pasvorm: de ring zit volledig vast, zonder te blokkeren, en de koppeloverdracht verloopt soepel bij testbelastingen.
