Kako optimizirati montažu i performanse motora reduktora pužnog zupčanika serije S?

1. Kako podesiti zazor zahvata para pužnog zupčanika motora s pužnim zupčanikom serije S? ​

(1) Analiza utjecaja zazora mreže na točnost prijenosa i vijek trajanja
U motoru s pužnim zupčanikom serije S, zazor zahvata para pužnih zupčanika ključni je parametar koji ima značajan utjecaj na točnost prijenosa i životni vijek opreme. ​
Iz perspektive točnosti prijenosa, preveliki razmak između mreža uzrokovat će ozbiljne probleme. U preciznim prijenosnim sustavima, kao što je pogon pogonske osovine CNC alatnih strojeva, prekomjerni zazor će uzrokovati da pužni zupčanik ne može pratiti kretanje pužnog zupčanika na pravovremen i precizan način tijekom rada izlazne osovine motora, što će rezultirati očitim kašnjenjem. To će uzrokovati odstupanja u pozicioniranju radnog stola i neće moći postići visoku preciznost položaja koji je potreban dizajnom, što će uvelike utjecati na točnost obrade. Na primjer, pri obradi preciznih kalupa, odstupanja u pozicioniranju mogu uzrokovati pogreške u ključnim dimenzijama kalupa, što može rezultirati odstranjivanjem kalupa. ​
Što se tiče životnog vijeka, nerazuman razmak mreže također je vrlo štetan. Kada je zazor prevelik, udarna sila između površina zuba pužnog zupčanika značajno će se povećati tijekom procesa zahvata. Svaki put kada dođe do zahvata, sudar površine zuba je poput malog čekića koji udara o površinu zuba. Ako se to nastavi dulje vrijeme, doći će do zamornog trošenja na površini zuba, što će rezultirati udubljenjem, ljuštenjem i drugim oštećenjima. Povećano trošenje postupno će uništiti oblik zuba, dodatno povećati zazor zahvata, formirati začarani krug i na kraju dovesti do preranog kvara pužnog zupčanika, uvelike skraćujući životni vijek opreme. ​

(2) Uvođenje metoda prilagodbe (kao što je prilagodba podmetača, aksijalno fino ugađanje, itd.) ​
Podešavanje podložnih pločica je relativno uobičajena metoda. U ugradbenoj strukturi pužnog zupčanika, podložna skupina obično se postavlja između ležišta ležaja puža i kućišta. Kada je potrebno podesiti zazor mreže, aksijalni položaj puža mijenja se povećanjem ili smanjenjem broja ili debljine podmetača. Ako je zazor prevelik, povećajte debljinu podmetača kako biste puž odmaknuli od pužnog kotača, čime se smanjuje zazor; obrnuto, ako je zazor premalen, smanjite debljinu podloške kako biste pomaknuli puž bliže pužnom kotaču. Ova je metoda relativno jednostavna za rukovanje i ima nisku cijenu, ali je točnost podešavanja ograničena i nije je lako ponovno promijeniti nakon podešavanja. ​
Aksijalno fino podešavanje koristi neke posebno dizajnirane mehanizme za postizanje aksijalnog mikrokretanja puža. Na primjer, uređaj za podešavanje s navojem instaliran je na jednom kraju puža, a puž se gura da se pomiče aksijalno okretanjem matice za podešavanje. Ovom se metodom može postići relativno precizno podešavanje zazora i prikladna je za prilike s visokim zahtjevima točnosti prijenosa. Postoje i hidraulički ili pneumatski uređaji za postizanje aksijalnog finog podešavanja, a kretanje puža može se točno kontrolirati kontroliranjem tlaka kako bi se dodatno poboljšala točnost podešavanja. ​
(3) Osigurati industrijske standarde ili pokazatelje interne kontrole poduzeća
Što se tiče industrijskih standarda, za pužne reduktorske motore sa spiralnim zupčanicima serije S za opću industrijsku primjenu, obično se zahtijeva da se zazor para puža kontrolira između 0,05 i 0,2 mm. Ovaj raspon ne samo da može osigurati određenu točnost prijenosa, već i izbjeći probleme kao što su zagrijavanje i blokiranje uzrokovano premalim razmakom. Na primjer, u općoj opremi u industriji proizvodnje strojeva, ako se koriste reduktorski motori serije S, većina tvrtki će slijediti ovaj industrijski standard za montažu i inspekciju. ​
Neka poduzeća koja imaju veće zahtjeve za kvalitetom i učinkom proizvoda formulirat će strože pokazatelje interne kontrole. Na primjer, u tvrtkama za proizvodnju vrhunske opreme za automatizaciju, njihovi interni kontrolni indikatori mogu kontrolirati razmak između 0,03 i 0,1 mm. Kako bi se postigao ovaj pokazatelj, tvrtka će koristiti precizniju tehnologiju obrade u procesu proizvodnje, kao što je visoko precizno brušenje, kako bi se osigurala točnost profila zuba pužnog zupčanika; u procesu montaže koristit će se napredniji mjerni instrumenti i tehnologije montaže, kao što su laserski mjerni instrumenti, za precizno mjerenje zazora kako bi se osigurala pouzdanost i stabilnost proizvoda u radnim okruženjima visokog opterećenja i visoke preciznosti.

2. Koje su mjere poduzete za kontrolu buke pužnog reduktorskog motora sa spiralnim zupčanikom serije S?

(1) Raspravite o glavnim izvorima buke (zahvat zupčanika, vibracije ležajeva itd.)

Tijekom rada motora pužnog reduktora sa spiralnim zupčanicima serije S, izvori buke su relativno složeni, među kojima su zahvat zupčanika i vibracije ležaja dva glavna izvora buke.

Buka zahvata zupčanika uzrokovana je trenjem, sudarom i zahvatom između površina zuba kada spiralni zupčanik i pužni zupčanik zahvate jedan s drugim. Kada zupčanici zahvate veliku brzinu, mikroskopska hrapavost površine zuba uzrokovat će udarnu silu u trenutku kontakta. Ova udarna sila uzrokovat će vibracije zupčanika i širiti se kroz zrak stvarajući buku. U isto vrijeme, zbog nerazumnog dizajna modula zupčanika, kuta pritiska i drugih parametara ili niske točnosti obrade, pogreška profila zuba je velika i doći će do trenutnog zahvata i zahvata za vrijeme procesa zahvata, što dodatno pogoršava stvaranje buke.
Vibracije ležaja također su izvor buke koji se ne može zanemariti. Kada motor radi, ležaj ne mora podnositi samo radijalna i aksijalna opterećenja, već i održavati veliku brzinu vrtnje. Ako točnost proizvodnje ležaja nije visoka, kao što je pogreška okruglosti klizne staze i odstupanje promjera kotrljajućeg elementa, to će uzrokovati neuravnoteženu centrifugalnu silu tijekom rada ležaja, uzrokujući vibracije i buku. Osim toga, loše podmazivanje ležaja također će povećati trenje između kotrljajućeg elementa i staze za kotrljanje, stvarajući dodatnu buku. Kada se ležaj koristi dulje vrijeme, oštetit će se trošenjem, ljuštenjem od zamora i drugim oštećenjima, a njegove vibracije i buka bit će očigledniji.
(2) Navedite procese smanjenja buke (kao što je obrezivanje profila zuba, visokoprecizna strojna obrada, dizajn smanjenja vibracija itd.)
Rezanje profila zuba učinkovit je postupak smanjenja buke. Pravilnim brušenjem vrha i korijena zupčanika mijenja se oblik profila zuba, tako da zupčanik može postići glatkiji prijelaz tijekom procesa zahvata i smanjiti utjecaj zahvata unutar i van. Točnije, određena debljina se uklanja s vrha zuba tako da vrh zuba može postupno kontaktirati površinu zuba drugog zupčanika kada ulazi u zahvat kako bi se izbjegao iznenadni udar; brusi se i korijen zuba kako bi korijen zuba bio stabilniji pri odvajanju. Ovaj postupak može značajno smanjiti buku zahvata zupčanika.
Visokoprecizna obrada ključna je za osiguranje kvalitete zupčanika i ležajeva, a time i za smanjenje buke. Što se tiče obrade zupčanika, napredna CNC oprema za obradu i tehnologija preciznog brušenja koriste se za strogu kontrolu raznih pokazatelja preciznosti zupčanika, kao što su odstupanje nagiba, pogreška u profilu zuba, pogreška u smjeru zupčanika, itd., tako da je površina zuba zupčanika glatkija, a zahvat točniji, učinkovito smanjujući buku uzrokovanu pogreškama obrade. Za ležajeve, poboljšanjem točnosti proizvodnje, osiguravanjem točnosti dimenzija i točnosti oblika staze za trčanje i kotrljajućeg elementa, vibracije i buka ležaja tijekom rada su smanjene.
Dizajn za smanjenje vibracija također je važno sredstvo za smanjenje buke. U konstrukcijskom dizajnu motora usvojene su razumne mjere za smanjenje vibracija. Na primjer, između kućišta motora i unutarnjih ključnih komponenti postavljeni su elastični jastučići za prigušivanje vibracija, a kruta veza u putu prijenosa vibracija mijenja se u elastičnu vezu, koja učinkovito apsorbira i prigušuje energiju vibracija i smanjuje prijenos vibracija prema van. U dizajnu kutije, broj i raspored rebara za pojačanje su povećani kako bi se poboljšala krutost kutije, smanjila rezonancija kutije uzrokovana vibracijama i tako smanjilo zračenje buke.
(3) Usporedba podataka ispitivanja buke prije i poslije optimizacije
U stvarnom slučaju, ispitivanje buke provedeno je na pužnom reduktorskom motoru s pužnim zupčanikom serije S koji nije bio optimiziran za smanjenje buke. Pod nazivnom brzinom i uvjetima opterećenja, korišten je profesionalni instrument za ispitivanje buke za mjerenje na udaljenosti od 1 metra od motora, a izmjerena vrijednost buke bila je 85dB (A). Ova razina buke je neprihvatljiva na nekim mjestima s visokim zahtjevima za buku radne okoline, kao što su radionice za proizvodnju precizne elektroničke opreme i radionice za proizvodnju medicinske opreme.
Nakon što je optimiziran niz mjera za smanjenje buke, ponovno je provedeno ispitivanje buke. Zupčanici su obrađeni tehnologijom obrade profila zuba, a zupčanici i ležajevi su obrađeni visokom preciznošću. Istovremeno je strukturi motora dodan dizajn za smanjenje vibracija. Pod istim uvjetima ispitivanja, izmjerena vrijednost buke smanjena je na 70dB (A). Usporedbom radi, može se jasno vidjeti da je buka optimiziranog motora znatno smanjena, sa smanjenjem od 15 dB (A). Ovaj rezultat pokazuje da sveobuhvatna upotreba višestrukih procesa smanjenja buke može učinkovito poboljšati akustičnu izvedbu pužnog reduktorskog motora sa spiralnim zupčanicima S serije i ispuniti zahtjeve za niskom bukom u različitim scenarijima primjene.

3. Kako poboljšati učinkovitost prijenosa pužnog reduktorskog motora sa spiralnim zupčanikom serije S?

(1) Analiza ključnih čimbenika koji utječu na učinkovitost (gubitak trenjem, metoda podmazivanja, itd.)

U pužnom reduktorskom motoru sa spiralnim zupčanicima serije S, na poboljšanje učinkovitosti prijenosa utječu mnogi ključni čimbenici, među kojima gubitak trenja i metoda podmazivanja zauzimaju važno mjesto.

Gubitak trenja jedan je od glavnih razloga za smanjenje učinkovitosti prijenosa. Tijekom procesa zahvata spiralnog zupčanika i pužnog zupčanika, dolazi do relativnog klizanja između površina zuba, što neizbježno stvara trenje. Kada motor radi, ovo trenje troši veliku količinu ulazne energije, pretvara je u toplinsku energiju i rasipa je, čime se smanjuje efektivna izlazna snaga. Na primjer, zbog velike hrapavosti površine zuba, mikroskopske neravnine će povećati trenje između površina zuba, što će rezultirati većim gubitkom energije u procesu trenja. U isto vrijeme, nerazuman dizajn parametara kao što su kut zavojnice i modul pužnog zupčanika također će povećati trenje klizanja između površina zuba, dodatno smanjujući učinkovitost prijenosa.
Utjecaj metode podmazivanja na učinkovitost prijenosa također je vrlo značajan. Dobro podmazivanje može stvoriti uljni film između površina zuba, odvojiti metalne površine u izravnom kontaktu, smanjiti koeficijent trenja i smanjiti gubitak zbog trenja. Ako je podmazivanje nedovoljno, površina izravnog kontakta metala između površina zuba će se povećati, a trenje će se povećati, što neće samo dovesti do smanjenja učinkovitosti prijenosa, već će također ubrzati trošenje površine zuba. Različite metode podmazivanja, kao što su podmazivanje prskanjem i prisilno podmazivanje, imaju različite učinke podmazivanja. Podmazivanje prskanjem je prskanje ulja za podmazivanje na površinu zuba kroz rotaciju zupčanika. Ova je metoda prikladna za niske brzine i mala opterećenja, ali možda neće moći osigurati dovoljno podmazivanja pri velikim brzinama i velikim opterećenjima. Prisilno podmazivanje je raspršivanje ulja za podmazivanje na točku spajanja površine zuba pod određenim pritiskom kroz uljnu pumpu, što može pružiti pouzdanije podmazivanje, ali sustav je relativno složen i cijena je visoka.
(2) Predložite planove poboljšanja (kao što je odabir materijala s niskim trenjem, optimizacija sustava podmazivanja, itd.)
Odabir materijala s niskim trenjem jedan je od učinkovitih načina za poboljšanje učinkovitosti prijenosa. Za proizvodnju zupčanika i pužnih zupčanika mogu se koristiti novi materijali s niskim koeficijentom trenja, kao što su inženjerska plastika visokih performansi i metalni kompoziti. Ovaj materijal ima snagu i otpornost na habanje metala i nisko trenje inženjerske plastike, što može značajno smanjiti gubitak trenja između površina zuba. U proizvodnji pužnih zupčanika, upotreba bakrenih legura i politetrafluoretilenskih kompozitnih materijala može učinkovito smanjiti trenje i poboljšati učinkovitost prijenosa u usporedbi s tradicionalnim brončanim pužnim zupčanicima.
Optimiziranje sustava podmazivanja također je ključno. Za brze, teško opterećene redukcijske motore serije S može se koristiti kombinacija prisilnog podmazivanja i cirkulacijskog hlađenja. Ulje za podmazivanje isporučuje se u zahvaćene dijelove zupčanika i pužnih zupčanika pod odgovarajućim tlakom i brzinom protoka kroz uljnu pumpu kako bi se osiguralo stvaranje dobrog uljnog filma čak i pod velikim opterećenjima. U isto vrijeme, uređaj za hlađenje je postavljen da hladi ulje za podmazivanje kako bi se spriječilo da uljni film postane tanji i da se učinak podmazivanja smanji zbog previsoke temperature ulja. Aditivi visokih performansi kao što su aditivi protiv trošenja i aditivi za smanjenje trenja dodaju se sustavu podmazivanja kako bi se dodatno poboljšala učinkovitost ulja za podmazivanje, smanjio koeficijent trenja i poboljšala učinkovitost prijenosa.