Wat is de tandgrijpfrequentie in een kettingaandrijving?

De tandgrijpfrequentie (TMF) is de snelheid waarmee de schakels van de ketting in de tandwieltanden grijpen. Deze is gelijk aan het aantal tanden van het aandrijftandwiel vermenigvuldigd met de rotatiefrequentie van de as: TMF = Z1 × RPM / 60. Deze frequentie is een dominante trillingsbron in kettingaandrijvingen en neemt toe naarmate de tanden versleten of beschadigd zijn.

Wat is de schakelfrequentie van een ketting?

De kettingschakelfrequentie is de snelheid waarmee één volledige omwenteling van de ketting plaatsvindt. Deze is gelijk aan de vertandingsfrequentie gedeeld door het totale aantal schakels: f_chain = Z1 × RPM / (60 × N_links). Een defect aan een enkele kettingschakel veroorzaakt trillingen met deze frequentie.

Hoe kan ik kettingslijtage door trillingen vaststellen?

Slijtage van de ketting verhoogt doorgaans de amplitude van de tandgrijpfrequentie en de bijbehorende harmonischen. Een versleten of uitgerekte ketting kan ook zijbanden rond de tandgrijpfrequentie produceren met een onderlinge afstand gelijk aan de schakelfrequentie. Impacttrillingen van losse kettingen produceren breedbandruis met verhoogde harmonischen van de tandgrijpfrequentie.

Wat veroorzaakt trillingen in een kettingaandrijving?

Veelvoorkomende oorzaken zijn onder andere slijtage en verlenging van de ketting, verkeerd uitgelijnde tandwielen, onjuiste kettingspanning, versleten tandwieltanden, beschadigde of stijve schakels en koordwerking (polygooneffect). Het polygooneffect is inherent aan kettingaandrijvingen en veroorzaakt trillingen met de tandgrijpfrequentie.

Wat is het polygonale effect bij kettingaandrijvingen?

Het veelhoekige (koordvormige) effect treedt op doordat een ketting zich als een veelhoek om een tandwiel wikkelt in plaats van als een gladde cirkel. Dit veroorzaakt periodieke snelheidsvariaties met de tandgrijpfrequentie. Het effect is sterker bij tandwielen met minder tanden en kan worden verminderd door tandwielen met meer tanden (≥21) te gebruiken.

Gratis engineeringtool

Calculator voor de frequentie van defecten aan rollenkettingen

Bereken de tandvertandingsfrequentie, de schakelfrequentie, de aandrijfsnelheid en de harmonischen voor rollenkettingaandrijfsystemen.

Rollenketting Tanden in elkaar grijpen Kettingschakelfrequentie

Resultaten

Tandvertandingsfrequentie

—

Schakelfrequentie (1 kettingomwenteling)

—

Aandrijfasfrequentie

—

Aangedreven snelheid

—

Snelheidsverhouding (Z₁/Z₂)

—

Tandvertandingsharmonischen

Harmonisch	Frequentie (Hz)	CPM	Opmerking

Tandvertandingsfrequentie

De tandvertandingsfrequentie (TMF) is de snelheid waarmee de schakels van de ketting in de tanden van het tandwiel grijpen:

Z₁ — aantal tanden op het aandrijftandwiel
n₁ — toerental van de aandrijfas (RPM)

Kettingschakelfrequentie

De schakelfrequentie van de ketting vertegenwoordigt één volledige omwenteling van de kettinglus:

N_links — totaal aantal schakels

Aangedreven snelheid

Trillingsindicatoren

Frequentie	Bron	Indicatie
1× TMF	Tandingrijpen	Normale kettingwerking, veelhoekig effect
2×, 3× TMF	Harmonischen	Slijtage van de ketting, versleten tandwielen, overmatige speling
1× kettingschakelfrequentie	Kettingomwenteling	Enkele defecte schakel, strakke schakel
Zijbanden rond TMF	Modulatie	Versleten/uitgerekte ketting, verkeerde uitlijning

Voorbeeld — 17/51 Kettingaandrijving

Gegeven: Z₁ = 17, Z₂ = 51, schakels = 120, n₁ = 1450 tpm

TMF = 17 × 1450 / 60 = 410,83 Hz

Kettingfrequentie = 17 × 1450 / (60 × 120) = 3,42 Hz

Aangedreven snelheid = 1450 × 17/51 = 483,3 toeren per minuut

Snelheidsverhouding = 17/51 = 0.333

⚠️ Let op: Bij tandwielen met minder dan 21 tanden wordt het polygonale (koord)effect significant, wat zelfs bij goed functionerende kettingaandrijvingen hogere TMF-harmonischen oplevert. Gebruik tandwielen met 21 of meer tanden wanneer een soepele werking cruciaal is.