Navrhovanie špirálového systému pohonu prevodoviek je zložitá, ale odmeňujúca úloha, ktorá si vyžaduje hlboké porozumenie princípom strojárstva a špecifických požiadaviek aplikácie. Ako dodávateľ špirálového zariadenia som sa podieľal na mnohých projektoch, v ktorých bol pre úspech celkového stroja rozhodujúci správny návrh špirálovitých systémov prevodového stupňa. V tomto blogu sa podelím o niektoré kľúčové kroky a úvahy pri navrhovaní systému pohonu špirálového prevodového stupňa.
1. Definujte požiadavky
Prvým krokom pri navrhovaní špirálového systému pohonu prevodoviek je jasne definovanie požiadaviek aplikácie. Zahŕňa to stanovenie prenosu energie, pomer rýchlosti, prevádzkové podmienky (ako je teplota, vlhkosť a prítomnosť kontaminantov) a očakávaná služba. Napríklad v priemyselnej aplikácii s vysokou rýchlosťou musia byť prevodové stupne navrhnuté tak, aby minimalizovali hluk a vibrácie, zatiaľ čo v ťažkej danej ťažobnej aplikácii musia byť prevodové stupne schopné vydržať vysoké zaťaženie a drsné prostredie.
2. Vyberte materiály prevodových stupňov
Výber materiálov prevodových stupňov je kritický, pretože ovplyvňuje pevnosť, trvanlivosť a výkon systému pohonu špirálového prevodového stupňa. Bežné materiály pre špirálové prevody zahŕňajú oceľ, liatinové železo a non -železné kovy. Ocel sa široko používa kvôli svojej vysokej pevnosti, dobrému odporu opotrebenia a machináovateľnosti. NapríkladOceľový špirálový prevodový pastorok pre frézovací stroj M1 - M5je vyrobený z vysoko kvalitnej ocele, ktorá je vhodná pre precízne mletie stroje, kde je potrebná vysoká presnosť a spoľahlivosť.
Dôležitá úloha tiež hrá tepelné spracovanie materiálu prevodovky. Procesy, ako je karburizácia, ochladenie a temperovanie, môžu zlepšiť tvrdosť a húževnatosť prevodových stupňov, čím sa zvýši ich schopnosť odolávať vysokému zaťaženiu a odolávať opotrebeniu.
3. Stanovte geometriu prevodovky
Špirálové prevody majú jedinečnú geometriu charakterizovanú svojím uhlom špirály. Uhol špirály ovplyvňuje charakteristiky zaťaženia - zdieľanie, hladinu hluku a axiálny ťah pohonu prevodového stupňa. Väčší uhol špirály vo všeobecnosti vedie k plynulejšej prevádzke a nižším hlukom, ale tiež zvyšuje axiálny ťah.
Ďalším dôležitým parametrom je modul (alebo priemerná výška tónu). Určuje veľkosť zubov prevodových stupňov a súvisí s krútiacim momentom - vysielajúca kapacita prevodových stupňov. Počet zubov na každom prevodovom stupni je tiež starostlivo vybraný, aby sa dosiahol požadovaný pomer rýchlosti a na zabezpečenie správneho zavádzania medzi prevodmi.
4. Vypočítajte rozmery prevodu
Po stanovení geometrie prevodovky je ďalším krokom výpočet podrobných rozmerov prevodových stupňov. To zahŕňa priemer výšky tónu, vonkajší priemer, priemer koreňov a šírku tváre. Priemer výšky tónu je kľúčový rozmer, ktorý sa používa na výpočet pomeru rýchlosti a momentu - vysielajúca kapacita prevodových stupňov.
Šírka tváre prevodových stupňov je určená na základe požiadaviek na kapacitu zaťaženia. Šírka šírka tváre môže zvýšiť oblasť zdieľania zaťaženia medzi prevodmi, ale tiež zväčšuje veľkosť a hmotnosť systému pohonu prevodového stupňa.
5. Analyzujte záťaž a stres
Po výpočte rozmerov prevodových stupňov je potrebné analyzovať zaťaženie a napätia pôsobiace na prevodové stupne. Zahŕňa to zváženie tangenciálnej sily, radiálnej sily a axiálnej sily pôsobiacej na prevodové stupne počas prevádzky. Tangenciálna sila je zodpovedná za vysielanie energie, zatiaľ čo radiálne a axiálne sily sú spôsobené zamánajúcim pôsobením prevodových stupňov.
Uskutočňuje sa analýza napätia, aby sa zabezpečilo, že prevodové stupne vydržia aplikované zaťaženie bez zlyhania. Bežné typy napätia v prevodových stupňoch zahŕňajú ohybové napätie, kontaktné napätie a šmykové napätie. Analýza konečných prvkov (FEA) sa môže použiť na presné predpovedanie rozdelenia napätia v prevodových stupňoch a na optimalizáciu konštrukcie prevodového stupňa.
6. Zvážte systém mazania
Správne mazanie je nevyhnutné pre plynulú prevádzku a dlhú dobu trvanlivosti systému pohonu špirálového prevodového stupňa. Lubrikácia znižuje trenie a opotrebenie medzi zubami prevodov, rozptyľuje teplo a chráni prevody pred koróziou.
Typ použitého maziva závisí od prevádzkových podmienok pohonu prevodového stupňa. V prípade aplikácií s vysokou rýchlosťou sa často uprednostňujú syntetické lubrikanty s dobrým opotrebením a anti - penovými vlastnosťami. Metóda mazania môže byť buď splash mazanie alebo vynútené - mazanie krmiva v závislosti od veľkosti a zložitosti systému pohonu prevodových stupňov.
7. Navrhnite prevodovku
Prevodovka je kryt, ktorý obklopuje špirálové prevody a poskytuje podpery pre hriadele. Dizajn prevodovky by mal brať do úvahy faktory, ako je veľkosť a usporiadanie prevodov, prístup na údržbu a ochrana pred vonkajšími kontaminantmi.
Prevodovka by mala byť tiež navrhnutá tak, aby minimalizovala hluk a vibrácie. To sa dá dosiahnuť použitím správnych tlmených materiálov a zabezpečením tuhej a stabilnej štruktúry.
8. Výroba a kontrola kvality
Po dokončení dizajnu sa ozubené kolesá vyrábajú pomocou procesov presného obrábania, ako je hobbing, tvarovanie a brúsenie.Špirálasa vyrába brúsením zubov prevodových stupňov, aby sa dosiahla vysoká presnosť a povrchová úprava, čo je vhodné pre aplikácie, kde je potrebná vysoká presnosť.
Kontrola kvality je dôležitou súčasťou výrobného procesu. To zahŕňa rozmerovú kontrolu, testovanie tvrdosti a kontrolu povrchovej úpravy. Na detekciu vnútorných defektov v prevodových stupňoch sa môžu použiť metódy deštruktívneho testovania, ako je ultrazvukové testovanie a testovanie magnetických častíc.
9. Inštalácia a údržba
Pre jeho optimálny výkon je rozhodujúca správna inštalácia systému pohonu špirálového prevodového stupňa. Prevody a hriadele by mali byť nainštalované s vysokou presnosťou, aby sa zabezpečilo správne zameranie a zarovnanie. Mazací systém by mal byť tiež riadne vyplnený a udržiavaný.
Pravidelná údržba je potrebná na udržanie systému pohonu prevodových stupňov v dobrom pracovnom stave. Zahŕňa to kontrolu hladiny a kvality maziva, kontrolu opotrebenia a poškodenia prevodov a utiahnutie upevňovacích prvkov.
10. Kompatibilita s inými komponentmi
Systém pohonu špirálového prevodového stupňa by mal byť navrhnutý tak, aby bol kompatibilný s inými komponentmi v strojoch. Napríklad by sa mal byť schopný hladko pripojiť so vstupnými a výstupnými hriadeľmi a mal by byť kompatibilný so systémami spojenia a ložiska.
V niektorých prípadoch bude možno potrebné, aby systém pohonu prevodových stupňov pracoval v spojení s inými typmi prevodových stupňov, ako napríkladPrevodový koleso. Dizajn by mal zabezpečiť, aby všetky komponenty harmonicky spolupracovali na dosiahnutí požadovaného celkového výkonu.
Ako dodávateľ špirálového prevodového stupňa máme rozsiahle skúsenosti s navrhovaním a výrobou vysoko kvalitných systémov pohonu špirálových zariadení. Ak potrebujete pre svoju konkrétnu aplikáciu na mieru navrhnutý systém s špirálovým prevodovým kolesom alebo ak máte akékoľvek otázky týkajúce sa našich produktov, neváhajte nás kontaktovať a požiadajte o ďalšiu diskusiu a rokovania o obstarávaní.
Odkazy
- Dudley, DW (1994). Príručka pre dizajn a výrobu praktického prevodového stupňa. McGraw - Hill.
- Buckingham, E. (1949). Analytická mechanika prevodových stupňov. McGraw - Hill.
- Townsend, DP (2005). Dudley's Gear Handbook. CRC Press.
