Kuinka optimoida S-sarjan kierukkavaihteistomoottoreiden kokoonpano ja suorituskyky?

1. Kuinka säätää S-sarjan kierukkavaihdemoottorin kierukkavaihdeparin välystä? ​

(1) Analyysi välyksen vaikutuksesta voimansiirron tarkkuuteen ja käyttöikään
S-sarjan kierukkavaihteisessa kierukkamoottorissa kierukkaparin välys on keskeinen parametri, jolla on merkittävä vaikutus voimansiirron tarkkuuteen ja laitteiston käyttöikään. ​
Voimansiirron tarkkuuden näkökulmasta liiallinen välys aiheuttaa vakavia ongelmia. Tarkkuusvaihteistojärjestelmissä, kuten CNC-työstökoneiden syöttöakselikäytössä, liiallinen välys aiheuttaa sen, että kierukkapyörä ei pysty seuraamaan kierukkapyörän liikettä oikea-aikaisesti ja tarkasti moottorin lähtöakselin toiminnan aikana, mikä johtaa ilmeiseen viiveeseen. Tämä aiheuttaa poikkeamia työpöydän sijoittelussa, eikä se pysty saavuttamaan suunnittelun edellyttämää suurta tarkkuutta, mikä vaikuttaa suuresti käsittelytarkkuuteen. Esimerkiksi tarkkuusmuotteja käsiteltäessä asemointipoikkeamat voivat aiheuttaa virheitä muotin avainmitoissa, mikä johtaa muotin romutukseen. ​
Mitä tulee käyttöikään, kohtuuton verkkoväli on myös erittäin haitallista. Liian suuren välyksen ollessa kierukkapyörän hammaspintojen välinen iskuvoima kasvaa merkittävästi sidontaprosessin aikana. Joka kerta kun hankaus tapahtuu, hampaan pinnan törmäys on kuin pieni vasara osuu hampaan pintaan. Jos tämä jatkuu pitkään, hampaan pintaan tulee väsymiskulumista, mikä johtaa pisteyttymiseen, hilseilyyn ja muihin vaurioihin. Lisääntynyt kuluminen tuhoaa vähitellen hampaiden muodon, lisää edelleen välystä, muodostaa noidankehän ja johtaa lopulta matovaihteiston ennenaikaiseen vikaan, mikä lyhentää huomattavasti laitteen käyttöikää. ​

(2) Säätömenetelmien käyttöönotto (kuten välilevyn säätö, aksiaalinen hienosäätö jne.)
Välilevyn säätö on suhteellisen yleinen menetelmä. Kierukkavaihteen asennusrakenteessa asetetaan yleensä välilevyryhmä kierteen laakerin istukan ja kotelon väliin. Kun silmukkavälystä on säädettävä, madojen aksiaalista asentoa muutetaan lisäämällä tai vähentämällä välilevyjen määrää tai paksuutta. Jos välys on liian suuri, lisää välilevyn paksuutta siirtääksesi maton pois kierukkapyörästä, mikä vähentää välystä. päinvastoin, jos välys on liian pieni, pienennä välilevyn paksuutta siirtääksesi matoa lähemmäksi kierukkapyörää. Tämä menetelmä on suhteellisen yksinkertainen käyttää ja sen kustannukset ovat alhaiset, mutta säätötarkkuus on rajallinen, eikä sitä ole helppo vaihtaa uudelleen säädön jälkeen. ​
Aksiaalinen hienosäätö käyttää joitain erityisesti suunniteltuja mekanismeja madon aksiaalisen mikroliikkeen saavuttamiseksi. Esimerkiksi kierteitetty säätölaite asennetaan kierteen toiseen päähän ja kierukka työnnetään liikkumaan aksiaalisesti säätömutteria kiertämällä. Tällä menetelmällä voidaan saavuttaa suhteellisen tarkka välyksen säätö, ja se soveltuu tilanteisiin, joissa lähetyksen tarkkuusvaatimukset ovat korkeat. On myös hydraulisia tai pneumaattisia laitteita aksiaalisen hienosäädön saavuttamiseksi, ja madon liikettä voidaan ohjata tarkasti säätämällä painetta säätötarkkuuden parantamiseksi. ​
(3) Tarjoa alan standardeja tai yritysten sisäisiä valvontaindikaattoreita
Teollisuuden standardien mukaan yleisiin teollisiin sovelluksiin tarkoitettujen S-sarjan kierukkavaihteisten kierukkavähennysmoottoreiden osalta kierukkaparin välys on yleensä säädettävä välillä 0,05 - 0,2 mm. Tämä alue ei ainoastaan ​​takaa tiettyä lähetystarkkuutta, vaan myös välttää ongelmia, kuten kuumenemista ja liian pienen välyksen aiheuttamia takertumista. Esimerkiksi koneiden valmistusteollisuuden yleisissä laitteissa, jos käytetään S-sarjan alennusmoottoreita, useimmat yritykset noudattavat tätä alan standardia kokoonpanossa ja tarkastuksissa. ​
Jotkut yritykset, joilla on korkeammat vaatimukset tuotteiden laadulle ja suorituskyvylle, laativat tiukempia sisäisiä valvontaindikaattoreita. Esimerkiksi huippuluokan automaatiolaitteita valmistavissa yrityksissä niiden sisäiset ohjausilmaisimet voivat ohjata 0,03-0,1 mm:n välistä välystä. Tämän indikaattorin saavuttamiseksi yritys käyttää tuotantoprosessissa tarkempaa käsittelytekniikkaa, kuten erittäin tarkkaa hiontaa, varmistaakseen kierukkavaihteen hammasprofiilin tarkkuuden; kokoonpanoprosessissa käytetään edistyneempiä mittauslaitteita ja kokoonpanotekniikoita, kuten lasermittauslaitteita, mittaamaan tarkasti välyksen, jotta varmistetaan tuotteen luotettavuus ja vakaus suuressa kuormituksessa ja erittäin tarkoissa käyttöympäristöissä.

2. Mihin toimenpiteisiin on ryhdytty S-sarjan kierukkavaihteen kierukkavähennysmoottorin melun hallitsemiseksi?

(1) Keskustele tärkeimmistä melun lähteistä (hammaspyörästö, laakerin tärinä jne.)

S-sarjan kierukkahammaspyörästön kierukkavähennysmoottorin toiminnan aikana melulähteet ovat suhteellisen monimutkaisia, joista kaksi tärkeintä melunlähdettä ovat hammaspyörien kytkentä ja laakereiden tärinä.

Hammaspyörän hankausmelu johtuu hammaspintojen välisestä kitkasta, törmäyksestä ja törmäysiskusta kierukkahammaspyörän ja kierukkahammaspyörän osuessa toisiinsa. Kun hammaspyörät osuvat suurella nopeudella, hampaan pinnan mikroskooppinen karheus aiheuttaa iskuvoiman kosketushetkellä. Tämä iskuvoima aiheuttaa vaihteiston tärinää ja leviää ilmassa muodostaen melua. Samaan aikaan hammaspyörän moduulin, painekulman ja muiden parametrien kohtuuttoman suunnittelun tai alhaisen käsittelytarkkuuden vuoksi hampaan profiilivirhe on suuri, ja kytkentäprosessin aikana esiintyy välitöntä niveltymistä ja iskuvaikutusta, mikä pahentaa edelleen melun syntymistä.
Laakereiden tärinä on myös melulähde, jota ei voida jättää huomiotta. Kun moottori on käynnissä, laakerin ei tarvitse kantaa vain säteittäistä ja aksiaalista kuormitusta, vaan myös ylläpitää nopeaa pyörimisnopeutta. Jos laakerin valmistustarkkuus ei ole korkea, kuten kulkuradan pyöreysvirhe ja vierintäelementin halkaisijapoikkeama, se aiheuttaa laakerin toiminnan aikana epätasapainoista keskipakovoimaa, joka aiheuttaa tärinää ja melua. Lisäksi laakerin huono voitelu lisää myös vierintäelementin ja juoksuradan välistä kitkaa aiheuttaen lisämelua. Kun laakeria käytetään pitkään, se vaurioituu kulumisesta, väsymiskuorinnasta ja muista vaurioista, ja sen tärinä ja melu ovat selvempiä.
(2) Luettele melunvaimennusprosessit (kuten hammasprofiilin leikkaus, erittäin tarkka koneistus, tärinänvaimennussuunnittelu jne.)
Hampaiden profiilin trimmaus on tehokas melunvaimennusprosessi. Hiomalla hammaspyörän yläosaa ja juuria oikein hammasprofiilin muotoa muutetaan niin, että hammaspyörä voi saavuttaa tasaisemman siirtymän sidontaprosessin aikana ja vähentää kiinnittymisen vaikutusta sisään ja ulos. Tarkemmin sanottuna hampaan yläosasta poistetaan tietty paksuus, jotta hampaan yläosa voi vähitellen koskettaa toisen hammaspyörän hampaan pintaa, kun se tulee verkkoon äkillisen iskun välttämiseksi; myös hampaan juurta hiotaan, jotta hampaan juuri voi olla vakaampi irrotettaessa. Tämä prosessi voi vähentää merkittävästi vaihteiston välistä melua.
Erittäin tarkka käsittely on avain vaihteiden ja laakerien laadun varmistamiseen ja siten melun vähentämiseen. Vaihteiden käsittelyssä edistyneitä CNC-käsittelylaitteita ja tarkkuushiomatekniikkaa käytetään tiukasti ohjaamaan erilaisia ​​​​vaihteiden tarkkuusindikaattoreita, kuten nousupoikkeamaa, hampaan profiilivirhettä, hampaan suuntavirhettä jne., jotta hammaspyörän hampaan pinta on tasaisempi ja sidos on tarkempi, mikä vähentää tehokkaasti käsittelyvirheiden aiheuttamaa melua. Laakereissa valmistustarkkuutta parantamalla, kulkuradan ja vierintäelementin mittatarkkuuden ja muototarkkuuden varmistamisella laakerin tärinää ja melua käytön aikana vähennetään.
Tärinänvaimennussuunnittelu on myös tärkeä tapa vähentää melua. Moottorin rakennesuunnittelussa on otettu käyttöön kohtuulliset tärinänvaimennustoimenpiteet. Esimerkiksi joustavat tärinänvaimennustyynyt asetetaan moottorin kotelon ja sisäisten avainkomponenttien väliin ja tärinän välitysreitin jäykkä liitos muutetaan elastiseksi liitokseksi, joka imee ja vaimentaa tehokkaasti värähtelyenergiaa ja vähentää tärinän siirtymistä ulos. Laatikon suunnittelussa vahvikeripojen määrää ja sijoittelua on lisätty laatikon jäykkyyden parantamiseksi, tärinän aiheuttaman laatikon resonanssin vähentämiseksi ja siten melusäteilyn vähentämiseksi.
(3) Melutestitietojen vertailu ennen optimointia ja sen jälkeen
Todellisuudessa melutesti suoritettiin S-sarjan kierrehammaspyörän kierukkavähennysmoottorille, jota ei ollut optimoitu melunvaimennusta varten. Nimellisnopeus- ja -kuormitusolosuhteissa mitattiin ammattimaisella meluntestauslaitteella 1 metrin etäisyydeltä moottorista, ja mitattu meluarvo oli 85 dB (A). Tätä melutasoa ei voida hyväksyä joissakin paikoissa, joissa työympäristön meluvaatimukset ovat korkeat, kuten tarkkuuselektroniikkalaitteiden tuotantopajoissa ja lääketieteellisten laitteiden valmistuspajoissa.
Kun sarja melunvaimennustoimenpiteitä oli optimoitu, melutesti suoritettiin uudelleen. Hammaspyörät työstettiin hammasprofiilin trimmaustekniikalla ja vaihteet ja laakerit työstettiin erittäin tarkasti. Samalla moottorirakenteeseen lisättiin tärinää vaimentava muotoilu. Samoissa testiolosuhteissa mitattu meluarvo pieneni 70 dB:iin (A). Vertailun vuoksi voidaan selvästi nähdä, että optimoidun moottorin melu on vähentynyt merkittävästi 15 dB (A) vähennyksellä. Tämä tulos osoittaa, että useiden melunvaimennusprosessien kattava käyttö voi parantaa tehokkaasti S-sarjan kierrehammaspyörän kierukkavähennysmoottorin akustista suorituskykyä ja täyttää eri sovellusskenaarioiden alhaiset meluvaatimukset.

3. Kuinka parantaa S-sarjan kierteisen hammaspyörän matovähennysmoottorin siirtotehokkuutta?

(1) Tehokkuuteen vaikuttavien keskeisten tekijöiden analyysi (kitkahäviö, voitelumenetelmä jne.)

S-sarjan kierukkahammaspyörästömoottorissa voimansiirron tehokkuuden paranemiseen vaikuttavat monet avaintekijät, joista kitkahäviö ja voitelumenetelmä ovat tärkeässä asemassa.

Kitkahäviö on yksi tärkeimmistä syistä voimansiirron tehokkuuden heikkenemiseen. Kierukkahammaspyörän ja kierukkapyörän niveltymisprosessin aikana hammaspintojen välillä tapahtuu suhteellista liukumista, mikä synnyttää väistämättä kitkaa. Kun moottori on käynnissä, tämä kitka kuluttaa suuren määrän syöttöenergiaa, muuntaa sen lämpöenergiaksi ja haihduttaa sen vähentäen siten tehollista lähtötehoa. Esimerkiksi hampaan pinnan suuresta karheudesta johtuen mikroskooppinen epätasaisuus lisää hampaiden pintojen välistä kitkaa, mikä johtaa enemmän energiahäviöihin kitkaprosessissa. Samanaikaisesti parametrien, kuten kierukkakulman ja moduulin, kohtuuton suunnittelu lisää myös hampaiden pintojen välistä liukukitkaa, mikä heikentää entisestään siirtotehokkuutta.
Voitelumenetelmän vaikutus voimansiirron tehokkuuteen on myös erittäin merkittävä. Hyvä voitelu voi muodostaa öljykalvon hampaiden pintojen väliin, erottaa suorassa kosketuksessa olevat metallipinnat, pienentää kitkakerrointa ja vähentää kitkahäviötä. Jos voitelu on riittämätön, metallin suora kosketuspinta hampaiden pintojen välillä kasvaa ja kitka kasvaa, mikä ei johda vain voimansiirron tehon heikkenemiseen, vaan myös kiihdyttää hampaan pinnan kulumista. Eri voitelumenetelmillä, kuten roiskevoitelulla ja pakkovoitelulla, on erilaisia ​​voiteluvaikutuksia. Roiskevoitelu on voiteluöljyn roiskumista hampaan pinnalle hammaspyörän pyörimisen kautta. Tämä menetelmä soveltuu pienille nopeuksille ja kevyelle kuormitukselle, mutta se ei välttämättä pysty takaamaan riittävää voitelua suurella nopeudella ja raskaalla kuormituksella. Pakkovoitelu on voiteluöljyn ruiskuttamista hampaan pinnan tarttumiskohtaan tietyllä paineella öljypumpun kautta, mikä voi tarjota luotettavamman voitelun, mutta järjestelmä on suhteellisen monimutkainen ja kustannukset korkeat.
(2) Ehdota parannussuunnitelmia (kuten vähäkitkaisten materiaalien valinta, voitelujärjestelmän optimointi jne.)
Matalakitkaisten materiaalien valinta on yksi tehokkaista tavoista parantaa voimansiirron tehokkuutta. Hammaspyörien ja kierukkavaihteiden valmistukseen voidaan käyttää uusia matalakitkakertoimen materiaaleja, kuten korkean suorituskyvyn teknisiä muoveja ja metallikomposiitteja. Tällä materiaalilla on sekä metallien lujuus ja kulutuskestävyys että teknisten muovien alhaiset kitkaominaisuudet, mikä voi vähentää merkittävästi hampaiden pintojen välistä kitkahäviötä. Kierukkavaihteiden valmistuksessa kupariseoksen ja polytetrafluorieteenikomposiittimateriaalien käyttö voi tehokkaasti vähentää kitkaa ja parantaa siirtotehokkuutta verrattuna perinteisiin pronssisiin kierukkavaihteisiin.
Voitelujärjestelmän optimointi on myös avainasemassa. Nopeissa, raskaasti kuormitetuissa S-sarjan alennusmoottoreissa voidaan käyttää pakkovoitelun ja kiertojäähdytyksen yhdistelmää. Voiteluöljy johdetaan hammaspyörien ja kierukkapyörien yhteenliittyviin osiin sopivalla paineella ja virtausnopeudella öljypumpun kautta, jotta varmistetaan hyvän öljykalvon muodostuminen suurillakin kuormituksilla. Samalla asetetaan jäähdytyslaite jäähdyttämään voiteluöljyä, jotta öljykalvo ei ohenne ja voiteluteho heikkenee liian korkean öljyn lämpötilan vuoksi. Voitelujärjestelmään lisätään tehokkaita lisäaineita, kuten kulumista estäviä lisäaineita ja kitkaa vähentäviä lisäaineita, jotka parantavat voiteluöljyn suorituskykyä, pienentävät kitkakerrointa ja parantavat vaihteiston tehokkuutta.