Precíziós tervezés: Anyag-, zaj- és rezgéskritériumok a bolygókerekes hajtóműhöz

I. A hibrid hajtóművek integrált igényeit

A bolygókerekes csigahajtómű rendszer egy kifinomult hibrid hajtás, amely ötvözi a csigafokozat nagy áttételi képességét a bolygófokozat nagy nyomatéksűrűségével. A B2B alkalmazásokhoz való ilyen rendszer mérnöki kihívása a hosszú működési integritás és akusztikai stabilitás biztosítása. A legfontosabb kiválasztási kritériumok – az anyagösszetétel, a zajkibocsátás és a rezgési teljesítmény – összefonódnak. Az anyagválasztás befolyásolja a kopást és a hőt (amelyek zajt okoznak), míg a gyártási pontosság meg a végső zaj- és rezgésprofilt. Az iparági trend kompakt, nagy teljesítményű megoldásokat követel meg, ami alacsony akusztikus teljesítményt biztosít.

A Shanghai SGR Heavy Industry Machinery Co., Ltd., egy csúcstechnológiás vállalkozás, fogaskerekes sebességkra specializálódott, és váltó az alacsony vibráció és alacsony zaj megtalálására. A PhD-kből és vezető mérnökökből álló K F csoportunk fejlett gépeket és szabadalmaztatott tervezőrendszereket, például a Planar Double-Enveloping Worm Gear Optimization Design System-et alkalmaz, hogy megfeleljen ezeknek a szigorú ágazati követelményeknek.

II. Anyagválasztás: Kopásállóság és hőkezelés

Az eredendően eltérő érintkezési mechanizmusok miatt (csúszás a csigafokozatban és gördülés a bolygófázisban) a bolygókerekes csigakerék pontos differenciált anyagstratégiája szükséges a tökéletes teljesítmény és kopás érdekében.

A. Optimalizálja a bolygókerekes csigahajtómű anyagát az alacsony kopás érdekében

A csigafázisban a csigakerékhez speciális ötvözetre van szükség – jellemzően centrifugálisan öntött vagy hidegen öntött bronz/rézötvözetek (minimális foszforbronz), hogy kezelni tudja azextrém csúszási súrlódást, esetleg többszörösen hat a súrlódási együttlét és a hőtermelést. Ezzel szemben a csigatengelynek nagy szilárdságú, edzett acélból (pl. 20CrMnTi) kell készülnie, és precíziós köszörüléssel olyan felületi érdességre (Ra), amely jellemzően 0,8-nál kisebb. Ez a választás döntő fontosságú a bolygókerekes csigahajtómű anyagának optimalizálásához az alacsony kopás és a termikus stabilitás érdekében.

B. Anyagkiválasztási kritériumok bolygókerekes csigahajtóműhöz szilárdság és merevség érdekében

A bolygómű és a hajtómű háza nyomószilárdságra és szerkezeti merevségre optimalizált anyagokat igényel. A bolygókerekes hajtóművekhez nagy szilárdságú ötvözött acélokat (pl. 42CrMo) használnak, amelyeket speciális hőkezelésnek vetnek alá a nagy magszívósság és nagy felületi keménység (HRC > 58) elérése érdekében. A sebességváltó háza gyakran nagy merevségű gömbgrafitos öntöttvasból vagy precíziós megmunkálású öntöttvasból készül, hogy minimalizálja a ház elhajlását nagy nyomaték mellett, ami a bolygókerekes csigahajtómű anyagválasztási kritériumainak kulcsfontosságú része.

III. Zaj- és rezgéscsillapítás

Az alacsony zaj és vibráció kritikus tényezője az automatizálási, orvosi és színpadi gépészeti alkalmazásokban. Ezeket nem véletlenül, hanem precíziós tervezéssel és gyártással érik el.

A. Zajcsökkentési technikák ipari sebességváltókban

A zajt elsősorban a fogaskerék fogak összeillesztési hibái és a ház rezonanciája okozzák. A csigafokozatú ipari hajtóművek zajcsökkentő technikái közé tartozik az átvezetési szög és a profil optimalizálása az érintkezési zónán keresztül sima csúsztatás érdekében. A bolygóműves fokozatban a nagy érintkezési arányú homlokfogaskerekek vagy precíziós csavarkerekes fogaskerekek alkalmazása, valamint a profil- és ólomkorona-módosításokkal kombinálva minimalizálja az ütési terhelést és csillapítja az akusztikus kimenetet. A DIN 5 vagy 6 minőségi precíziós köszörülés egy megkérdőjelezhetetlen lépés a profilhibák csökkentése és a csendes működés fenntartása érdekében.

B. Rezgéselemzési szabványok hibrid hajtóművekhez és teljesítménycélokhoz

A vibráció a dinamikus kiegyensúlyozatlanság, a csapágyak kifutásának és a fogaskerék-háló hibájának a tünete. A sebességváltó gyártóknak be kell tartaniuk a hibrid hajtóművekre vonatkozó rezgéselemzési szabványokat, például az ISO 10816-1 szabványt, amely sebességváltó állapotát a mért rezgési sebesség (mm/s) alapján osztályozza. A prémium, kompakt reduktorok esetében a célnak a „Jó” (1. osztály) vagy az „Elfogadható” (2. osztály) tartományba kell esnie, jellemzően a maximálisan biztosított határérték alatti szükség van. Ez magában foglalja az összes forgó alkatrész kiegyensúlyozását, valamint a csiga- és tengelyek ultra-precíz beállítását, hogy következetesen elérje az alacsony vibráció elérése a kompakt fogaskerekes reduktorokban.

IV. Fejlett gyártás a teljesítmény egységességéért

A bolygókerekes csigahajtómű-rendszerek állandó, kiváló minőségű teljesítményét a speciális gyártási és tesztelési képességekbe való befektetés lehetővé teszi.

A. Precíziós metrológia és geometria szabályozás

Az SGR fejlett metrológiai berendezéseket használ, beleértve a 3D mérőgépeket és a hazai fejlesztésű toroid féreg és főzőlap mérőműszert. Ezek az eszközök ellenőrzik a csiga vezetékének, profiljának és a fogaskerék fog érintkezési mintázatának mikroszkopikus pontosságát. Ez a geometria szabályozása az alacsony zajszint alapja, mivel csak csökkenti az átviteli hibákat – ez a rezgések kulcsfontosságú forrása.

B. Rendszertesztelés és -ellenőrzés

Szállítás előtt minden sebességváltót teljesítmény- és hatékonysági tesztrendszerünkön tesztelnek. Ez nemcsak a hőteljesítményt, hanem az akusztikus kibocsátást (dB-ben mérve) és a hibrid hajtóművekre vonatkozó rezgéselemzési szabványok betartását is érvényesíti. Ez a végső, átfogó ellenőrzés biztosítja, hogy a B2B kliens olyan terméket kapjon, amely elméleti optimalizálás bizonyítást nyer a fizikai teljesítményben.

V. A precizitás mint versenyelőny

Egy kiváló bolygókerekes csigahajtómű-rendszer három pilléren nyugszik: anyagtudományon, akusztikai tervezésen és gyártási precizitáson. Elkötelezettség a nagy teljesítmény mellett A bolygókerekes csigahajtómű anyagválasztási kritériumai, az ipari sebességváltókban alkalmazott hatékony zajcsökkentési technikák és a hibrid hajtóművekre vonatkozó rezgéselemzési szabványok szigorú betartása együttesen biztosítják a sebességváltó hosszú élettartamát, megbízhatóságát és csendes működését igényes ipari körülmények között. A B2B partnerek számára ez a mérnöki elkötelezettség kritikus versenyelőnyt jelent.

VI. gyakran Ismételt Kérdések (GYIK)

1. Miért különböznek annyira a bolygókerekes csigakerék anyagválasztási kritériumai a csigatengely és a csigakerék esetében?

• V: A csigafokozat csúszósúrlódás alatt működik, és két különböző anyag szükséges a kopás minimalizálása érdekében: egy kemény, magas kidolgozású acél (csigatengely) és egy lágyabb, alacsony súrlódású bronzötvözet (csigakerék). Ez a biztosíték a legjobb kopásveszélyes alkatrész hosszú élettartamát.

2. Mi az elsődleges zajforrás egy bolygókerekes csigahajtómű rendszerben, és hogyan kezelik?

• V: Az elsődleges forrás az átviteli hiba, amelyet a fogaskerék fog geometriájának tökéletlenségei okoznak, különösen a bolygófázisban. Ezt az ipari sebességváltóban zajcsökkentő technikák használatával oldják meg, mint például a nagy pontosságú köszörülés (DIN 5/6) és a profilmódosítás a fogaskerekek fogainak szimulációja érdekében.

3. Hogyan járul hozzá a kiváló minőségű köszörülés az alacsony vibráció eléréséhez a kompakt fogaskerekes reduktorokban?

• V: A precziós köszörülés minimálisra csökkenti a fogaskerék fogprofilját és az ólomhibákat, amelyek a ciklikus vibráció elsődleges forrásai. Azáltal, hogy a fogaskerék-összeköttetés sima és egyenletes, a kiváló minőségű köszörülés a legkritikusabb tényező a kompakt hajtóműcsökkentők alacsony vibrációjának elérése és a szigorú ISO-szabványok teljesítésében.

4. Melyek az iparban használt hibrid hajtóművek legfontosabb rezgéselemzési szabványai?

• V: A leggyakrabban használt szabványok az ISO 10816 sorozat részei, amelyek a teljes vibráció erősségét sebességben (mm/s) mérik. A sebességváltó-gyártók aszerint osztályozzák az egység működési stabilitását, hogy ezek a mérések hol esnek az ISO-zónákba.

5. Milyen előnyei vannak az SGR speciális mérőeszközeinek a bolygókerekes csigahajtómű anyagának optimalizálására az alacsony kopás érdekében?

• V: Az eszközök, mint a Toroidal Worm and Ho Measuring Instrument olyan könnyen szükséges, hogy ellenőrizzükprofil rendkívül összetett érintkezési geometriáját. A geometria helyességének biztosításával optimalizáljuk a érintkezési mintát, ami közvetlenül csökkenti a súrlódást, csökkenti az üzemi hőmérsékletet, és végső soron meghosszabbítja a bronz csigakerék kopási élettartamát.