Ako optimalizovať montáž a výkon motorov so závitovkovým reduktorom série S?

1. Ako nastaviť vôľu záberu páru závitovkového kolesa závitovkového motora so závitovkovým prevodom série S? ​

(1) Analýza vplyvu vôle záberu na presnosť a životnosť prevodovky
V závitovkovom motore so závitovkovým prevodom radu S je kľúčovým parametrom záberová vôľa páru závitovkového kolesa, ktorý má významný vplyv na presnosť prevodovky a životnosť zariadenia. ​
Z hľadiska presnosti prevodovky spôsobí nadmerná vôľa záberu vážne problémy. V presných prevodových systémoch, ako je pohon podávacieho hriadeľa CNC obrábacích strojov, nadmerná vôľa spôsobí, že závitovkové koleso nebude schopné včas a presne sledovať pohyb závitovkového kolesa počas prevádzky výstupného hriadeľa motora, čo vedie k zjavnému oneskoreniu. To spôsobí odchýlky v umiestnení pracovného stola a nebude schopný dosiahnuť vysoko presnú polohu požadovanú konštrukciou, čo výrazne ovplyvní presnosť spracovania. Napríklad pri spracovaní presných foriem môžu odchýlky polohy spôsobiť chyby v kľúčových rozmeroch formy, čo môže viesť k zošrotovaniu formy. ​
Čo sa týka životnosti, veľmi škodí aj neprimeraná vôľa záberu. Keď je vôľa príliš veľká, nárazová sila medzi povrchmi zubov závitovkového kolesa sa počas procesu záberu výrazne zvýši. Zakaždým, keď dôjde k záberu, kolízia povrchu zuba je ako náraz malého kladiva na povrch zuba. Ak to bude pokračovať dlhší čas, na povrchu zuba dôjde k únavovému opotrebovaniu, čo má za následok vznik jamiek, odlupovanie a iné poškodenia. Zvýšené opotrebovanie postupne zničí tvar zuba, ďalej zväčší záber záberu, vytvorí začarovaný kruh a nakoniec povedie k predčasnému zlyhaniu závitovkového prevodu, čím sa výrazne skráti životnosť zariadenia. ​

(2) Zavedenie metód nastavenia (ako je nastavenie podložky, axiálne jemné doladenie atď.)
Úprava podložky je pomerne bežnou metódou. V inštalačnej konštrukcii závitovkového prevodu je zvyčajne medzi ložiskové sedlo závitovky a skriňu vložená skupina podložiek. Keď je potrebné nastaviť vôľu záberu, axiálna poloha závitovky sa zmení zvýšením alebo zmenšením počtu alebo hrúbky podložiek. Ak je vôľa príliš veľká, zväčšite hrúbku podložky, aby sa závitovka posunula preč od závitovkového kolesa, čím sa vôľa zníži; naopak, ak je vôľa príliš malá, znížte hrúbku podložky, aby ste posunuli závitovku bližšie k závitovkovému kolesu. Táto metóda je relatívne jednoduchá na obsluhu a má nízke náklady, ale presnosť nastavenia je obmedzená a po úprave nie je ľahké ju znova zmeniť. ​
Axiálne jemné ladenie využíva niektoré špeciálne navrhnuté mechanizmy na dosiahnutie axiálneho mikropohybu šneku. Napríklad závitové nastavovacie zariadenie je nainštalované na jednom konci závitovky a závitovka je tlačená do axiálneho pohybu otáčaním nastavovacej matice. Táto metóda môže dosiahnuť relatívne presné nastavenie vôle a je vhodná pre prípady s vysokými požiadavkami na presnosť prenosu. Existujú tiež hydraulické alebo pneumatické zariadenia na dosiahnutie axiálneho jemného doladenia a pohyb šneku je možné presne riadiť ovládaním tlaku, aby sa ďalej zlepšila presnosť nastavenia. ​
(3) Poskytnite priemyselné štandardy alebo ukazovatele vnútornej kontroly podnikov
Pokiaľ ide o priemyselné normy, pre závitovkové redukčné motory so závitovkovým prevodom série S pre všeobecné priemyselné aplikácie sa zvyčajne vyžaduje, aby bola vôľa záberu závitovkového páru riadená medzi 0,05 a 0,2 mm. Tento rozsah môže nielen zabezpečiť určitú presnosť prenosu, ale tiež zabrániť problémom, ako je zahrievanie a zadretie spôsobené príliš malou vôľou. Napríklad vo všeobecnom zariadení v strojárskom priemysle, ak sa použijú redukčné motory série S, väčšina spoločností bude dodržiavať tento priemyselný štandard pre montáž a kontrolu. ​
Niektoré spoločnosti, ktoré majú vyššie požiadavky na kvalitu a výkonnosť produktov, budú formulovať prísnejšie ukazovatele vnútornej kontroly. Napríklad v spoločnostiach vyrábajúcich špičkové automatizačné zariadenia môžu ich interné kontrolné indikátory riadiť vôľu záberu medzi 0,03 a 0,1 mm. Na dosiahnutie tohto ukazovateľa bude spoločnosť vo výrobnom procese používať presnejšiu technológiu spracovania, ako je vysoko presné brúsenie, aby sa zabezpečila presnosť profilu zubov závitovkového kolesa; v procese montáže sa na presné meranie vôle použijú pokročilejšie meracie prístroje a montážne technológie, ako sú laserové meracie prístroje, aby sa zabezpečila spoľahlivosť a stabilita produktu vo vysoko zaťažených a vysoko presných prevádzkových prostrediach.

2. Aké opatrenia boli prijaté na kontrolu hluku motora so závitovkovým reduktorom série S?

(1) Diskutujte o hlavných zdrojoch hluku (zaberanie ozubených kolies, vibrácie ložísk atď.)

Počas prevádzky závitovkového reduktorového motora so závitovkovým prevodom série S sú zdroje hluku pomerne zložité, medzi ktorými sú dva hlavné zdroje hluku záber ozubených kolies a vibrácie ložísk.

Hluk záberu ozubeného kolesa je spôsobený trením, kolíziou a záberovým nárazom medzi povrchmi zubov, keď špirálové koleso a závitovkové koleso navzájom zaberajú. Keď ozubené kolesá zaberajú pri vysokej rýchlosti, mikroskopická drsnosť povrchu zubov spôsobí nárazovú silu v momente kontaktu. Táto sila nárazu spôsobí vibrácie ozubeného kolesa a šíri sa vzduchom a vytvára hluk. Súčasne v dôsledku neprimeraného návrhu modulu ozubeného kolesa, uhla tlaku a iných parametrov alebo nízkej presnosti spracovania je chyba profilu zubov veľká a počas procesu záberu dôjde k okamžitému záberu a záberu, čo ešte viac zhorší tvorbu hluku.
Vibrácie ložísk sú tiež zdrojom hluku, ktorý nemožno ignorovať. Keď je motor v chode, ložisko musí znášať nielen radiálne a axiálne zaťaženie, ale musí tiež udržiavať vysokú rýchlosť otáčania. Ak výrobná presnosť ložiska nie je vysoká, ako napríklad chyba kruhovitosti obežnej dráhy a odchýlka priemeru valivého telesa, spôsobí to nevyváženú odstredivú silu počas prevádzky ložiska, čo spôsobí vibrácie a hluk. Okrem toho zlé mazanie ložiska tiež zvýši trenie medzi valivým prvkom a obežnou dráhou, čo spôsobí dodatočný hluk. Pri dlhodobom používaní sa ložisko poškodí opotrebovaním, únavovým odlupovaním a inými poškodeniami a jeho vibrácie a hluk budú zreteľnejšie.
(2) Uveďte procesy znižovania hluku (ako je orezávanie profilu zubov, vysoko presné obrábanie, návrh na zníženie vibrácií atď.)
Orezávanie profilu zubov je účinný proces zníženia hluku. Správnym brúsením vrchnej časti a päty ozubeného kolesa sa mení tvar profilu zuba, takže ozubené koleso môže dosiahnuť hladší prechod počas procesu záberu a znížiť vplyv záberu dovnútra a von. Konkrétne sa z hornej časti zuba odstráni určitá hrúbka, takže horná časť zuba sa môže pri vstupe do záberu postupne dotýkať povrchu zuba druhého ozubeného kolesa, aby sa zabránilo náhlemu nárazu; koreň zuba je tiež zbrúsený, aby mohol byť koreň zuba stabilnejší pri odpájaní. Tento proces môže výrazne znížiť hluk záberu ozubených kolies.
Vysoko presné spracovanie je kľúčom k zabezpečeniu kvality ozubených kolies a ložísk a tým k zníženiu hluku. Pokiaľ ide o spracovanie ozubených kolies, pokročilé zariadenia na spracovanie CNC a technológia presného brúsenia sa používajú na prísnu kontrolu rôznych presných ukazovateľov ozubených kolies, ako je odchýlka stúpania, chyba profilu zubov, chyba smeru zubov atď., Aby bol povrch zubov ozubeného kolesa hladší a záber presnejšie, čím sa účinne znižuje hluk spôsobený chybami spracovania. V prípade ložísk zlepšením výrobnej presnosti, zabezpečením rozmerovej presnosti a presnosti tvaru obežnej dráhy a valivého telesa sa znížia vibrácie a hluk ložiska počas prevádzky.
Dizajn redukcie vibrácií je tiež dôležitým prostriedkom na zníženie hluku. Pri konštrukčnom návrhu motora sa prijímajú primerané opatrenia na zníženie vibrácií. Napríklad medzi kryt motora a vnútorné kľúčové komponenty sú vsadené elastické podložky na tlmenie vibrácií a pevné spojenie v dráhe prenosu vibrácií sa zmení na elastické spojenie, ktoré efektívne absorbuje a tlmí energiu vibrácií a znižuje prenos vibrácií smerom von. V dizajne boxu je zvýšený počet a rozmiestnenie výstužných rebier, aby sa zlepšila tuhosť boxu, znížila sa rezonancia boxu spôsobená vibráciami a tým sa znížilo vyžarovanie hluku.
(3) Porovnanie údajov testu hluku pred a po optimalizácii
V skutočnom prípade bol vykonaný hlukový test na motore so závitovkovým reduktorom série S, ktorý nebol optimalizovaný na zníženie hluku. Pri menovitých otáčkach a podmienkach zaťaženia bol použitý profesionálny prístroj na meranie hluku na meranie vo vzdialenosti 1 meter od motora a nameraná hodnota hluku bola 85 dB (A). Táto hladina hluku je neprijateľná na niektorých miestach s vysokými požiadavkami na hluk pracovného prostredia, ako sú dielne na výrobu presných elektronických zariadení a dielne na výrobu zdravotníckych zariadení.
Po optimalizácii série opatrení na zníženie hluku sa znova vykonal test hluku. Ozubené kolesá boli spracované technológiou orezávania profilu zubov a ozubené kolesá a ložiská boli spracované s vysokou presnosťou. Súčasne bola do konštrukcie motora pridaná konštrukcia na zníženie vibrácií. Za rovnakých testovacích podmienok bola nameraná hodnota hluku znížená na 70dB (A). Pri porovnaní je jasne vidieť, že hlučnosť optimalizovaného motora bola výrazne znížená, a to o 15dB (A). Tento výsledok ukazuje, že komplexné využitie viacerých procesov znižovania hluku môže účinne zlepšiť akustický výkon závitovkového reduktorového motora série S a splniť požiadavky na nízku hlučnosť rôznych aplikačných scenárov.

3. Ako zlepšiť účinnosť prenosu motora so závitovkovým reduktorom série S?

(1) Analýza kľúčových faktorov ovplyvňujúcich účinnosť (strata trením, spôsob mazania atď.)

V závitovkovom reduktorovom motore so závitovkovým prevodom série S je zlepšenie účinnosti prevodovky ovplyvnené mnohými kľúčovými faktormi, medzi ktorými má dôležitú pozíciu stratu trenia a spôsob mazania.

Strata trením je jedným z hlavných dôvodov zníženia účinnosti prenosu. Počas procesu záberu špirálového kolesa a závitovkového kolesa dochádza k relatívnemu kĺzaniu medzi povrchmi zubov, čo nevyhnutne vytvára trenie. Keď motor beží, toto trenie spotrebúva veľké množstvo vstupnej energie, premieňa ju na tepelnú energiu a rozptyľuje ju, čím sa znižuje efektívny výstupný výkon. Napríklad kvôli vysokej drsnosti povrchu zubov mikroskopická nerovnosť zvýši trenie medzi povrchmi zubov, čo má za následok väčšiu stratu energie v procese trenia. Nerozumná konštrukcia parametrov, ako je uhol skrutkovice a modul závitovkového kolesa, zároveň zvýši klzné trenie medzi povrchmi zubov, čím sa ďalej zníži účinnosť prevodu.
Vplyv spôsobu mazania na účinnosť prevodovky je tiež veľmi významný. Dobré mazanie môže vytvoriť olejový film medzi povrchmi zubov, oddeliť kovové povrchy v priamom kontakte, znížiť koeficient trenia a znížiť straty trením. Ak je mazanie nedostatočné, zväčší sa plocha priameho kontaktu kovu medzi povrchmi zubov a zvýši sa trenie, čo povedie nielen k zníženiu účinnosti prenosu, ale aj k urýchleniu opotrebovania povrchu zubov. Rôzne spôsoby mazania, ako je rozstrekovacie mazanie a nútené mazanie, majú rôzne mazacie účinky. Rozstrekovacie mazanie je rozstrekovanie mazacieho oleja na povrch zuba otáčaním ozubeného kolesa. Táto metóda je vhodná pre prípady nízkej rýchlosti a nízkej záťaže, ale nemusí byť schopná zabezpečiť dostatočné mazanie pri vysokej rýchlosti a veľkom zaťažení. Nútené mazanie je rozprašovanie mazacieho oleja na miesto záberu povrchu zuba pri určitom tlaku cez olejové čerpadlo, ktoré môže poskytnúť spoľahlivejšie mazanie, ale systém je pomerne zložitý a náklady sú vysoké.
(2) Navrhnite plány na zlepšenie (ako je výber materiálov s nízkym trením, optimalizácia systému mazania atď.)
Výber materiálov s nízkym trením je jedným z účinných spôsobov, ako zlepšiť účinnosť prenosu. Na výrobu ozubených kolies a závitoviek možno použiť nové materiály s nízkym koeficientom trenia, ako sú vysokovýkonné technické plasty a kovové kompozity. Tento materiál má pevnosť a odolnosť kovov voči opotrebeniu a nízke trecie vlastnosti technických plastov, čo môže výrazne znížiť straty trením medzi povrchmi zubov. Pri výrobe závitoviek môže použitie zliatiny medi a polytetrafluóretylénových kompozitných materiálov účinne znížiť trenie a zlepšiť účinnosť prenosu v porovnaní s tradičnými bronzovými závitovkami.
Kľúčová je tiež optimalizácia systému mazania. Pre vysokorýchlostné, vysoko zaťažené redukčné motory série S možno použiť kombináciu núteného mazania a cirkulačného chladenia. Mazací olej je dodávaný do zaberajúcich častí ozubených kolies a závitoviek pod vhodným tlakom a prietokom cez olejové čerpadlo, aby sa zabezpečilo vytvorenie dobrého olejového filmu aj pri vysokom zaťažení. Súčasne je nastavené chladiace zariadenie na chladenie mazacieho oleja, aby sa zabránilo stenčeniu olejového filmu a zníženiu výkonu mazania v dôsledku nadmernej teploty oleja. Do mazacieho systému sa pridávajú vysokovýkonné prísady, ako sú prísady proti opotrebovaniu a prísady znižujúce trenie, aby sa ďalej zlepšil výkon mazacieho oleja, znížil koeficient trenia a zlepšila sa účinnosť prevodovky.