Precíziós tervezés: a holtjáték és a zaj szabályozása a bolygókerekes csigahajtómű rendszerben

I. A nagy pontosságú sebességváltók iránti igény

A bolygókerekes csigahajtómű Az egység két támogatás átviteli elv fúzióját képviseli, ezért nagy nyomatéksűrűséget, jelentős csökkentési arányokat és kompakt lábnyomot biztosítanak. Az igényes alkalmazásokban az elsődleges műszaki kihívás a belső alkatrészek tűrésének ellenőrzése, különösen a hálóköz (holtjáték), hogy biztosítsák a nagy átviteli pontosságot, és egyidejűleg minimalizálják a zaj-, rezgés- és keménységi szintet (NVH).

A Shanghai SGR Heavy Industry Machinery Co., Ltd., egy csúcstechnológiás vállalkozás, amely több mint 10 éve mélyen a sebességváltókra, megérti ezt az összetettséget. A PhD-kből és vezető mérnökökből álló K F csapatunk speciális technológiáját fejlesztette ki, beleértve a Planar-Enveloping Worm Gear Optimization Design System rendszert, amely biztosítja, hogy termékeink követik az alacsony vibrációt és az alacsony zajszint felé irányuló iparági trendet.

Nagy hatékonyságú, kettős borítású csigahajtómű-csökkentő

II. A holtjáték szabályozás mechanikája

A holtjáték, vagyis a körbefutó hézag az illeszkedő fogak közvetlenül befolyásolja a pozicionálási pontosságot és a működési zajt. Ennek a távolságnak a minimalizálása kritikus fontosságú a nagy pontosságú gépeknél.

A Zero-Backlash Assembly stratégiái: holtjáték-szabályozás bolygókerekes csigahajtóművekben

A bolygókerekes csigahajtómű-rendszerek hatékony holtjáték-szabályozása megköveteli a sebességváltó mindkét fokozatát – a bolygóműves fokozatot (napkerék, bolygókerekes fogaskerekek és gyűrűs fogaskerekek) és a csigakerék fokozatot. A bolygófázisban a pontosság a Nap és a bolygókerekek közötti középtávolság aprólékos szabályozásával érhető el. Ez gyakran jó minőségű csapágyak alkalmazását teszi szükségessé, valamint szigorú geometriai tűréseket a bolygótartó és a ház furatainál.

A csigahajtómű szakaszában a holtjáték alapvetően a csiga és a csigakerék közötti középtávolsághoz kapcsolódik. A minimalizálási stratégiák a következők:

• Szabályozott középtávolság beállítása: Excentrikus bemeneti tengely hüvelyek vagy állítható ház felhasználásával, lehetővé téve a csiga helyzetének finomhangolását az összeszerelés során.
• Osztott csigakerekek: Előfeszített osztott csigakerék alkalmazása, amely folyamatos érintkezést kényszerít a csigaprofillal, kiküszöbölve a hézagot.

III. Fogprofil és hálózási pontosság elérése

A fogprofil pontossága és felületi minősége közvetlenül meghatározza a fogás simaságát és az ebből eredő zajkibocsátást. Itt elengedhetetlen a fejlett gyártás.

Gyártási technikák és tűrések

A pontosság legjelentősebb javulását a megmunkálás utáni simítás jelenti. A csigakerék fogprofiljának precíziós köszörülési technikái a legfontosabbak, különösen a kettős borítású csigakerekek esetében, ahol a geometria összetett. A köszörülés kiváló felületminőséget és szorosabb vezérlést biztosít az evolvens profil felett, mint a hagyományos hobbing vagy marás.

A hajtóműtűrés hatását a sebességváltó rezgésszintjére ipari szabványok határozzák meg (pl. Nemzetközi Szabványügyi Szervezet 1328-1). A 8-as (kereskedelmi) ISO fokozatról az 5-ös (nagy pontosságú) ISO fokozatra való áttérés tízszeresére csökkentheti a dinamikus kapcsolási hibát, ami közvetlenül jelentősen alacsonyabb rezgés- és zajszintet eredményez.

Fogaskerekek gyártási módszerei vs. tűrés és felületkezelés

IV. Fejlett metrológia és minőségbiztosítás

Nem tudod ellenőrizni azt, amit nem tudsz pontosan mérni. A nagy pontosságú sebességváltóhoz a legmodernebb metrológia szükséges az alkatrészek összetett geometriájának ellenőrzéséhez.

Komplex geometria ellenőrzése

A toroid geometriájának ellenőrzése a csigahajtómű szakaszában egy speciális eljárás. A toroid csigahajtómű pontosságát mérő műszernek képesnek kell lennie több geometriai paraméter egyidejű mérésére, beleértve a kivezetést, a profilt és a menetemelkedési hibát. A Shanghai SGR fel van szerelve a hazai fejlesztésű toroid féreg és főzőlap mérőműszerrel, amely az első Kínában, valamint nagy pontosságú 3D mérőgépek. Ezek a műszerek ellenőrzik, hogy minden bolygókerekes csigahajtómű alkatrész megfelel-e az alacsony holtjátékhoz és zajszinthez szükséges legszigorúbb tűréshatárokhoz.

V. Zajcsökkentési stratégiák a bolygókerekes csigahajtóműben

A fokozati pontosságon túl a zajkibocsátást a rendszerdinamika és a ház kialakítása is befolyásolja. A bolygókerekes hajtóművek zajcsökkentéséről szóló sikeres B2B útmutatók a teljes rendszert figyelembe véve, nem csak a fogaskerekeket.

Szisztémás zajcsökkentés

• Kenés: A működési sebességhez és hőmérséklethez optimalizált viszkozitású szintetikus olajok használata csendes folyadékfilm kialakulását biztosítja, amely csillapítja az ütközési zajt.
• Ház kialakítása: A ház merevségének elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy megakadályozza a rezgés általi zaj felerősítését. A kompakt és moduláris felépítésre összpontosítunk, és eleve javítja a merevséget és csökkenti a dinamikus elhajlást, minimálisra csökkentve a ház hozzájárulását az általános zajszinthez.
• Fogaskerék módosítása: A fogprofil finom módosításai (koronázás vagy csúcs tehermentesítés) kompenzálhatják a terhelés alatti kisebb elhajlásokat, ami közvetlenül mérsékli a hajtóműtűrésnek a sebességváltó rezgésszintjére gyakorolt hatást, ami az NVH-hatásokat érinti.

VI. Következtetés

A holtjáték szabályozása és a zaj minimalizálása egy nagy teljesítményű bolygókerekes csigahajtóműben speciális, integrált megközelítést igényel, amely összekapcsolja a fejlett tervezést (a sík kettős burkolórendszert) a szigorú gyártási pontossággal. A csigakerék fogprofiljának precíziós köszörülési technikájának és a toroid csigakerék pontosságának mérőműszerrel történő érvényesítésével a Shanghai SGR Heavy Industry Machinery Co., Ltd. biztosítja, hogy sebességváltóink megfeleljenek a legszigorúbb NVH-követelményeknek, csúcstechnológiás megoldásokat kínálva globális B2B partnereinknek.

VII. gyakran Ismételt Kérdések (GYIK)

1. Mi a holtjáték definíciója egy bolygókerekes csigahajtóműben, és miért kritikus a szabályozása?

A holtjáték csatlakozó a fogaskerekek fogainak nem hajtó oldalai közötti hézag. Szabályozása kritikus fontosságú, mert a túlzott holtjáték csökkenti a pozicionálási pontosságot és a merevséget, ami instabilitáshoz, ütközési zajhoz és idő előtti kopáshoz vezet, ami központi szerepet játszik a bolygókerekes csigamű-rendszerek holtjáték szabályozásában.

2. Hogyan nyilvánul meg a sebességváltó tűrésének hatása a sebességváltó rezgésszintjére?

A gyenge fokozattűrés geometriai hibákhoz (profil eltérés, növekedési hiba). Ezek a hibák nem egyenletes, hálóerőt okoznak dinamikus gerjesztést hozva létre. Ez a gerjesztés a csapágyakon és a házon keresztül jut el, ami hallható rezgésként és zajként nyilvánul meg, ezért van szükség kiváló ISO-tűrési fokozatokra.

3. Mi különbözteti meg a csigakerék fogprofiljának precíziós köszörülési technikáit a hobbingtól?

A precíziós köszörülés a hajtómű anyagának hőkezelése és edzése után történik. Sokkal finom felületkezelést biztosít, és lehetővé teszi a hőkezelést okozta kisebb torzulások kijavítását, ami kiváló geometriai pontosságot biztosít (3-5. fokozat a 8-10. fokozattal szemben a hobbing esetében).

4. Milyen speciális eszköz szükséges a toroid csigakerék pontos mérőműszernél említett ellenőrzéséhez?

Az ellenőrzéshez speciális gépre van szükség, például számítógépes numerikus vezérlésű (CNC) fogaskerék-mérőműszerre, amelyet gyakran tesztre szabnak vagy házon belül terveznek (mint például az SGR toroidális csiga és főzőlap mérőműszere). A szabványos 3D mérőgépek megküzdhetnek a kettős beburkoló féregprofil összetett, nem evolúciós, háromdimenziós geometriájával.

5. Milyen nem fogaskerekes tervezési elemek járulnak hozzá a bolygókerekes hajtóművek zajcsökkentéséről B2B útmutatóban tárgyalt csökkentéséről?

A nem fogaskerék-elemek közé tartozik a ház kialakításának optimalizálása (a falvastagság és a bordázat növelése a rezonancia csillapítása érdekében), a jó minőségű, alacsony zajszintű csapágyak kiválasztása, valamint a megfelelő viszkozitású kenőanyagok használata, amelyek vastag, zajelnyelő folyadékfilmet hoznak létre a hálófogak között.