Axiale fixatie: Het vergrendelen van de hoofdas aan de excentrische bus of lagerbehuizing, waardoor axiale verschuiving door hoogfrequente trillingen en wisselende belastingen tijdens het breken wordt voorkomen.
Belastingsoverdracht: Verdelen van axiale belastingen (tot honderden kilonewtons) van de bewegende kegel en hoofdas naar het lagersysteem, waardoor een evenwichtige krachtoverbrenging wordt gegarandeerd.
Lagervoorspanning afstellen: Werken met vulringen of ringen om de optimale voorspanning voor het hoofdaslager in te stellen, waardoor de speling wordt verminderd en de rotatiestabiliteit wordt verbeterd.
Besmettingspreventie: Het creëren van een afdichting met de hoofdas en aangrenzende componenten om te voorkomen dat stof, ertsdeeltjes en vocht het lagersysteem binnendringen, waardoor de levensduur wordt verlengd.
Moerlichaam: Het hoofdonderdeel, meestal gemaakt van hoogwaardig gelegeerd staal (bijv. 42CrMo of 35CrMo), met een massieve of holle constructie. De buitendiameter varieert van 150 mm tot 600 mm, met een wanddikte van 20-50 mm, afhankelijk van het brekermodel.
Interne draden: Precisiegefreesde schroefdraad (metrisch of inch) die aansluit op de buitenschroefdraad van de hoofdas. De schroefdraad heeft vaak een grove spoed (M30–M100) om hoge axiale belastingen te kunnen verwerken, met een tolerantie van klasse 6H voor een goede passing.
Vergrendelingsmechanisme: Eigenschappen om losraken door trillingen te voorkomen, zoals:
Vergrendelingssleuven: Omtreksgroeven op het buitenoppervlak van de moer die in lijn liggen met de borgbouten op de excentrische bus, waardoor de rotatie wordt beperkt.
taps toelopende interface: Een conische zitting aan één uiteinde die aansluit op een overeenkomstige taps toelopende vorm op de hoofdas of het lager, waardoor de grip onder belasting wordt verbeterd.
Stelschroefgaten:Radiale schroefdraadgaten voor stelschroeven die tegen de hoofdas drukken en zo een wrijvingsgebaseerde vergrendeling creëren.
Koppeltoepassingsoppervlak: Een zeshoekig buitenprofiel of vierkante aandrijving op het bovenvlak, waardoor er tijdens de installatie en verwijdering koppel kan worden toegepast via een sleutel of hydraulisch gereedschap.
Afdichtingsgroef: Een omtreksgroef op het binnen- of buitenoppervlak waarin zich een O-ring of pakking bevindt, waardoor de afdichting met aangrenzende componenten wordt verbeterd.
Schouder of flens: Een radiale uitstulping aan één uiteinde die als stop fungeert, de insteekdiepte van de moer beperkt en zorgt voor een juiste positionering ten opzichte van het lager.
Materiaalkeuze:
Hoogwaardig gietstaal (ZG35CrMo) heeft de voorkeur vanwege de uitstekende mechanische eigenschappen: treksterkte ≥ 700 MPa, vloeigrens ≥ 500 MPa en slagvastheid ≥ 35 J/cm². Het is goed bewerkbaar en hardbaar en geschikt voor dragende toepassingen.
Patroon maken:
Met behulp van hout, schuim of 3D-geprinte hars wordt een precisiepatroon gemaakt dat de buitendiameter, de interne schroefdraad (vereenvoudigd), de vergrendelingselementen en de flens van de moer nabootst. Er wordt een krimpmarge (1,5-2%) toegevoegd, met grotere marges voor dikwandige secties.
Het patroon omvat een kern om de interne boring te vormen, waardoor de maatnauwkeurigheid van de draadworteldiameter wordt gegarandeerd.
Vormgeving:
Er wordt een mal van groen zand of kunstharsgebonden zand gemaakt, waarbij het patroon zo wordt gepositioneerd dat het de buitenvorm en kern voor de binnenboring vormt. De malholte wordt bekleed met een vuurvaste laag om de oppervlakteafwerking te verbeteren en zandinsluiting te voorkomen.
Smelten en gieten:
Het gegoten staal wordt gesmolten in een elektrische vlamboogoven bij 1520–1560 °C, waarbij de chemische samenstelling wordt gecontroleerd op C 0,32–0,40%, Cr 0,8–1,1% en Mo 0,15–0,25% om een evenwicht te vinden tussen sterkte en taaiheid.
Het gieten gebeurt bij 1480–1520°C met behulp van een gietlepel, waarbij een constante stroomsnelheid wordt aangehouden om turbulentie te voorkomen en ervoor te zorgen dat de mal volledig wordt gevuld, vooral bij complexe vergrendelingen.
Koelen en uitschudden:
Het gietstuk wordt 48-72 uur in de mal afgekoeld om thermische spanning te verminderen en vervolgens door middel van trillingen verwijderd. Zandresten worden gereinigd door middel van stralen (G25 staalgrit), waardoor een oppervlakteruwheid van Ra25-50 μm wordt bereikt.
Warmtebehandeling:
Normalisatie (850–900°C, luchtgekoeld) verfijnt de korrelstructuur, gevolgd door ontlaten (600–650°C) om de hardheid terug te brengen tot 180–230 HBW, waardoor de bewerkbaarheid wordt verbeterd.
Ruwe bewerking:
Het gegoten werkstuk wordt op een CNC-draaibank gemonteerd om de buitendiameter, het flensvlak en de boven- en ondervlakken te bewerken, waarbij een nabewerkingsmarge van 2-3 mm wordt aangehouden. Belangrijke afmetingen (bijv. moerhoogte, flensdikte) worden gecontroleerd tot ±0,2 mm.
Draadbewerking:
De binnendraden worden ruw gesneden met een draadtap of CNC-draadfreesmachine, waarbij de spoeddiameter binnen 0,5 mm van de uiteindelijke maat blijft. Voor grote moeren wordt een enkelpunts draadsnijgereedschap gebruikt om het draadprofiel te creëren.
Bewerking van vergrendelingsfuncties:
Met een CNC-freesmachine worden vergrendelingssleuven in het buitenoppervlak gefreesd, met een dieptetolerantie (±0,1 mm) en een gelijkmatige afstand (±0,5 mm) rondom de omtrek van de moer.
De stelschroefgaten worden geboord en getapt met een tolerantie van klasse 6H, met een loodrechte stand (±0,1 mm/100 mm) ten opzichte van de as van de moer om een goede verbinding met de hoofdas te garanderen.
Warmtebehandeling voor verharding:
De draadoppervlakken en dragende delen van de moer zijn inductief gehard tot een diepte van 1–3 mm. Hierdoor wordt een oppervlaktehardheid van HRC 45–50 bereikt, waardoor de slijtvastheid en de draadsterkte worden verbeterd.
Door het ontlaten bij 200–250°C worden de restspanningen verminderd en wordt scheurvorming tijdens de nabewerking voorkomen.
Afwerking:
De binnendraden worden met een precisiedraadtap of -slijpmachine afgewerkt tot een tolerantie van klasse 6H. Hierdoor worden gladde draadflanken en de juiste spoeddiameter gegarandeerd voor een goede aansluiting op de hoofdas.
De taps toelopende interface (indien van toepassing) is geslepen met een hoektolerantie (±0,1°) en oppervlakteruwheid Ra1,6 μm, waardoor een goede afdichting met de hoofdas wordt gegarandeerd.
Het torsietoepassingsvlak (hexagonaal profiel) is afgewerkt om vlakheid (≤0,05 mm/m) en maattolerantie (±0,1 mm) te bereiken voor een veilige sleutelverbinding.
Oppervlaktebehandeling:
Het buitenoppervlak van de moer is voorzien van een roestwerende verf of verzinking (5–8 μm dik) om corrosie te voorkomen. De schroefdraad is behandeld met een anti-seize compound op basis van molybdeendisulfide om de installatie te vergemakkelijken en vastlopen te voorkomen.
Materiaaltesten:
Chemische samenstellingsanalyse (spectrometrie) bevestigt dat de legering aan de normen voldoet (bijv. ZG35CrMo: C 0,32–0,40%, Cr 0,8–1,1%).
Hardheidstesten (Rockwell) garanderen dat de draadoppervlakken een hardheid hebben van HRC 45–50, terwijl de kernhardheid HRC 25–35 bedraagt voor taaiheid.
Controles op dimensionale nauwkeurigheid:
Een coördinatenmeetmachine (CMM) inspecteert belangrijke parameters: schroefdraaddiameter (±0,03 mm), buitendiameter (±0,1 mm) en vergrendelingssleufposities.
Met draadmeters (ringmaten) wordt de pasvorm met de hoofdschroefdraad van de as gecontroleerd, zodat een soepele ingrijping zonder overmatige speling of vastlopen wordt gegarandeerd.
Structurele integriteitstesten:
Met magnetisch onderzoek (MPT) worden oppervlaktescheuren in schroefdraden, vergrendelingsgleuven en flenswortels opgespoord. Bij defecten kleiner dan 0,5 mm worden producten afgekeurd.
Ultrasoon onderzoek (UT) wordt uitgevoerd op grote moeren om te controleren op interne defecten (bijvoorbeeld krimpporiën) in dragende delen.
Functioneel testen:
Koppeltest: De moer wordt op een testhoofdas gemonteerd en vastgedraaid tot 120% van het nominale koppel. Bij de inspectie na de test is gebleken dat er geen sprake is van vervorming of beschadiging van de schroefdraad.
Trillingstest: de moer wordt gedurende 2 uur blootgesteld aan trillingen van 10–500 Hz, waarbij met een momentsleutel geen meetbare loslating (≤0,01 mm rotatie) wordt vastgesteld.
Testen van afdichtingsprestaties:
Bij moeren met afdichtgroeven wordt een O-ring gemonteerd en wordt de constructie onder druk met lucht (0,2 MPa) getest om lekkage te voorkomen en een effectieve bescherming tegen verontreiniging te garanderen.
