In de mechatronica worden erg veel motoren gebruikt. In veruit de meesten gevallen worden deze motoren verbonden aan een reductor en vervolgens naar een aandrijfas, rol of andere toepassing. In de verbinding van zowel de motor naar de reductor als de verbinding van de ruductor naar de uiteindelijke toepassing wordt in de mechatronica meestal gebruik gemaakt van een spie verbinding.

Wat is een spie?

Een spie is een uitneembare verbinding om een as en een naaf te verbinding. De spie verbinding is in de mechatronica bedoeld voor het overbrengen van een wringend moment.

Er zijn een aantal verschillende soorten spieën, dit zijn onder andere:

• Vlakke inlegspie (DIN6885, A t/m J)
• Sleufspie (DIN6886 / DIN6887)
• Vlakke spie (DIN6883 / DIN6884)
• Holle spie (DIN6881 / DIN6889)

Van de spieën waar twee DIN nummers vermeld zijn zijn er twee varianten. Het eerste DIN nummer verwijst naar de spie met kop en de tweede DIN code is voor de spie zonder kop. En met kop worden de ronde uiteindes bedoeld zoals in onderstaand figuur te zien is:

Het voordeel van de afgeronde kop bij een spie is dat hierbij de kans op scheuring wordt verkleind. Scheurtjes ontstaan namelijk meestal op ‘harde’ hoeken. Een nadeel hiervan is echter dat de afgeronde kop nauwelijks een moment kan overbrengen en de spie lengte dus zal moeten toenemen.

De meest toegepast spie is de vlakke inlegspie, deze zal ik ook verder behandelen. De vlakke inlegspie heeft een aantal varianten (uitgedrukt in A t/m J), variant A en B zijn hierin het meest gebruikelijke. Variant A is een spie met kop zoals afgebeeld in bovenstaande afbeelding en B is zonder kop (ook afgebeeld in bovenstaande afbeelding) de overige versies hebben mogelijkheden voor het vast zetten van de spie met een schroef of afdruk schroeven voor het makkelijk verwijderen.

Spie afmetingen

We gaan verder met de spie keuzen en richten ons alleen op de vlakke inlegspie type A en B. De breedte en hoogte van de spie zijn afhankelijk van de as diameter waarop de spie gebruikt wordt, deze gegevens zijn uit onderstaande tabel te halen.

Aan de hand van de as diameter waar de spie in geplaatst wordt zie je dus welke afmetingen spie je kan gebruiken. Een voorbeeld: voor een as van 22 mm neem je dus een spie van 8 mm x 7 mm. (De gegeven afmeting, d, is van … tot …)
In de tabel staat ook een T1 en T2 vermeld. T1 is de diepte die de sleuf moet krijgen in de as en T2 is de diepte van de sleuf in de naaf. Deze afmetingen zijn dus van belang bij de productie en het ontwerp (het tekeningen pakket) van de machine in de mechatronica.

Het enigen wat nu nog van belang is is om de benodigde lengte van de spie te berekenen. Hiervoor is het van belang dat je weet welke materialen je gebruikt voor de as en de naaf (de rekgrens van het materiaal) en dat het nominale koppel bekend is (of het motor vermogen en snelheid)
In het volgende deel zal ik uitleggen hoe je de spie lengte berekend. Ga nu naar deel 2.