Kako optimizirati kontrolu buke i točnost obrade zupčanika reduktorskih motora sa spiralnim konusnim zupčanicima serije K?

U području industrijske automatizacije, reduktorski motori sa spiralnim konusnim zupčanicima serije K naširoko se koriste zbog svojih učinkovitih i stabilnih performansi prijenosa. Međutim, problem buke tijekom rada motora i točnost obrade zupčanika izravno utječu na pouzdanost i životni vijek opreme. Detaljno istraživanje njegovih metoda kontrole buke i optimizacije točnosti obrade zupčanika od velikog je značaja za poboljšanje sveobuhvatnih performansi reduktorskih motora serije K.
​

1. Analiza čimbenika koji utječu na buku: točnost zahvata zupčanika, izbor ležaja i krutost kućišta

(I) Ključna uloga točnosti zahvata zupčanika

Točnost zahvata zupčanika jedan je od ključnih čimbenika koji utječu na buku Motori reduktora sa spiralnim konusnim zupčanicima serije K . Kada postoji pogreška uspona i pogreška oblika zuba u zupčaniku, doći će do fluktuacije trenutnog prijenosnog omjera kada je par zupčanika zahvaćen tijekom rada. Ta će fluktuacija generirati povremena udarna opterećenja, koja će zauzvrat uzrokovati vibracije i buku. Na primjer, ako je kumulativna pogreška koraka zupčanika prevelika, frekvencija zahvata sudara između zupčanika značajno će se povećati pri velikim brzinama, stvarajući visokofrekventnu buku, koja ozbiljno utječe na radnu okolinu opreme. Osim toga, točnost kontakta zupčanika također je ključna. Loš kontakt uzrokovat će lokalnu koncentraciju naprezanja, što ne samo da će pogoršati trošenje zupčanika, već će također proizvesti abnormalne vibracije i buku. ​
(II) Odlučujući utjecaj odabira ležaja
Kao ključna komponenta koja podržava rotirajuće dijelove, odabir ležajeva izravno utječe na razinu buke motora. Različite vrste ležajeva imaju različite karakteristike trenja i vibracija tijekom rada. Iako kotrljajući ležajevi imaju visoku učinkovitost prijenosa, ako nisu pravilno odabrani, sudari i trenje između kotrljajućih elemenata i staza za klizanje unutar njih proizvest će buku. Na primjer, kuglični ležajevi s dubokim utorima prikladni su za opće uvjete radijalnog opterećenja, ali ako se koriste u situacijama gdje je aksijalno opterećenje veliko, to će uzrokovati nejednaku silu unutar ležaja, što će rezultirati dodatnim vibracijama i bukom. Iako klizni ležajevi rade dobro pri malim brzinama i velikim opterećenjima, oni također mogu uzrokovati vibracije i buku pri velikim brzinama zbog nestabilnosti filma ulja za podmazivanje. ​
(III) Važna uloga krutosti kućišta
Čvrstoća kućišta motora ima važan utjecaj na širenje buke i kontrolu vibracija. Ako je krutost kućišta nedovoljna, tijekom rada motora, vibracije koje stvaraju zupčanici i ležajevi će se pojačati i širiti kroz kućište, čime se pogoršava problem buke. Na primjer, kada je školjka tankih stijenki izložena velikom dinamičkom opterećenju, lako se deformira, uzrokujući promjenu relativnog položaja komponenti unutar motora, dodatno pogoršavajući uvjete zahvata zupčanika i povećavajući buku. Osim toga, prirodna frekvencija školjke također je usko povezana s bukom. Kada je frekvencija vibracija koju stvara rad motora blizu prirodne frekvencije kućišta, to će uzrokovati rezonanciju i znatno povećati razinu buke. ​

2. Metoda smanjenja buke: dizajn smanjenja vibracija, modifikacija površine zuba i optimizacija podmazivanja

(I) Primjena dizajna smanjenja vibracija
Kako bi se smanjila buka motora reduktora spiralnog konusnog zupčanika K serije, dizajn za smanjenje vibracija je važno sredstvo. Za ugradnju motora mogu se koristiti elastična podloga i jastučići za izolaciju vibracija. Elastični temelj može apsorbirati energiju vibracija tijekom rada motora i smanjiti prijenos vibracija na temelj; jastučić za izolaciju vibracija izolira put prijenosa vibracija između motora i montažne površine kroz vlastitu elastičnu deformaciju. Na primjer, u nekoj preciznoj opremi s visokim zahtjevima za buku, upotreba gumenih jastučića za izolaciju vibracija ili opružnih izolatora vibracija može učinkovito smanjiti utjecaj vibracija motora na cjelokupnu opremu. Osim toga, u dizajn unutarnje strukture motora mogu se dodati nosači za smanjenje vibracija i elementi za prigušivanje. Nosač za prigušivanje vibracija može promijeniti put prijenosa vibracija unutar motora i raspršiti energiju vibracija; prigušni element troši energiju vibracija i smanjuje amplitudu vibracija, čime se postiže svrha smanjenja buke. ​
(II) Tehnologija modifikacije površine zuba
Modifikacija površine zuba je učinkovit način za poboljšanje performansi zahvata zupčanika i smanjenje buke. Uobičajene modifikacije površine zuba uključuju modifikaciju profila zuba i modifikaciju smjera zuba. Modifikacija profila zubaca mijenja početnu i krajnju poziciju zupčanika u zahvatu rezanjem vrha i korijena zupčanika, čime se smanjuje udar i vibracije tijekom zahvata zupčanika. Na primjer, pravilno podrezivanje vrha zuba zupčanika može izbjeći dodir rubova kada zupčanici ulaze i izlaze iz zahvata, tako da se opterećenje postupno i glatko prenosi, čime se smanjuje buka. Modifikacija smjera zuba je ispravljanje smjera širine zuba kako bi se kompenzirao loš kontakt površine zuba uzrokovan greškama u proizvodnji i ugradnji. Kroz modifikaciju smjera zuba, raspodjela opterećenja zupčanika tijekom zahvata može se učiniti ravnomjernijom, lokalna koncentracija naprezanja može se smanjiti, a vibracije i buka mogu se smanjiti. ​
(III) Strategija optimizacije podmazivanja
Razumno podmazivanje važna je mjera za smanjenje trenja između zupčanika i ležajeva i smanjenje buke. Odabir pravog maziva i metode podmazivanja ključan je za kontrolu buke motora. Za motor reduktora sa spiralnim konusnim zupčanikom serije K treba odabrati mazivo s dobrim svojstvima podmazivanja i protiv trošenja u skladu s radnim uvjetima zupčanika i ležajeva. Na primjer, u uvjetima velike brzine i velikog opterećenja, korištenje maziva veće viskoznosti može stvoriti deblji uljni film, učinkovito smanjujući trenje i trošenje zupčanika i ležajeva te smanjujući buku. U isto vrijeme, optimizacija metode podmazivanja također može poboljšati učinak smanjenja buke. U usporedbi s tradicionalnim podmazivanjem uranjanjem u ulje, korištenje podmazivanja u spreju ili podmazivanja uljnom maglicom može točnije isporučiti maziva do spojenih dijelova zupčanika i ležajeva, osigurati učinak podmazivanja i smanjiti buku uzrokovanu lošim podmazivanjem. ​

3. Kontrola točnosti obrade zupčanika: brušenje, toplinska obrada i standardi ispitivanja

(I) Proces brušenja zupčanika
Brušenje zupčanika ključni je proces za osiguranje točnosti obrade zupčanika. U obradi zupčanika motora reduktora sa spiralnim konusnim zupčanikom serije K, visokoprecizna tehnologija brušenja može učinkovito poboljšati točnost profila zuba zupčanika i završnu obradu površine zuba. Korištenjem naprednih CNC strojeva za brušenje zupčanika, parametri brušenja kao što su brzina brusne ploče, brzina dodavanja i dubina brušenja mogu se precizno kontrolirati. Na primjer, tijekom procesa brušenja, razumna prilagodba parametara obrade brusne ploče može osigurati točnost oblika brusne ploče, čime se obrađuje visoko precizan oblik zuba zupčanika. Osim toga, proces brušenja također može ispraviti smjer zuba zupčanika kako bi se dodatno poboljšala točnost zahvata zupčanika. U isto vrijeme, tijekom procesa brušenja, upotreba odgovarajuće rashladne tekućine može učinkovito smanjiti temperaturu mljevenja i smanjiti utjecaj toplinske deformacije na točnost zupčanika. ​
(II) Kontrola deformacije toplinskom obradom
Toplinska obrada je važan proces za poboljšanje čvrstoće i otpornosti na habanje zupčanika, ali problem deformacije tijekom procesa toplinske obrade utjecat će na točnost obrade zupčanika. Da bi se kontrolirala deformacija toplinske obrade, potrebno je poći od parametara procesa toplinske obrade i konstrukcije strukture obratka. Što se tiče parametara procesa toplinske obrade, ključna je razumna kontrola brzine zagrijavanja, vremena zadržavanja i brzine hlađenja. Na primjer, korištenje sporog zagrijavanja i postupnog hlađenja može smanjiti toplinski stres unutar zupčanika i smanjiti deformaciju. Što se tiče dizajna strukture obratka, optimizacija strukturnog oblika zupčanika kako bi se izbjegli oštri kutovi i strukture tankih stijenki može učiniti zupčanik ravnomjernijim opterećenjem tijekom procesa toplinske obrade i smanjiti deformacije. Osim toga, nakon toplinske obrade, deformacija zupčanika može se ispraviti metodama kao što je ravnanje kako bi se dodatno poboljšala točnost zupčanika.​
(III) Standardi i metode inspekcije
Strogi standardi inspekcije i napredne metode inspekcije važna su jamstva za osiguranje točnosti obrade zupčanika. Za zupčanike motora reduktora sa spiralnim konusnim zupčanikom serije K, stavke koje je potrebno pregledati uključuju pogrešku profila zuba, pogrešku nagiba zuba, pogrešku smjera zuba, završnu obradu površine zuba, itd. Trenutno, najčešće korištene metode inspekcije su inspekcija centra mjerenja zupčanika i inspekcija trokoordinatnog mjernog instrumenta. Centar za mjerenje zupčanika može brzo i precizno izmjeriti različite parametre zupčanika i generirati detaljno izvješće o inspekciji kao osnovu za kontrolu točnosti obrade zupčanika. Trokoordinatni mjerni instrument može precizno izmjeriti trodimenzionalne dimenzije i pogreške oblika i položaja zupčanika, a pogodan je za pregled složenih oblika i točnosti položaja zupčanika. Striktnom primjenom standarda inspekcije, pravovremenim otkrivanjem i ispravljanjem grešaka u procesu obrade zupčanika, točnost obrade zupčanika može se učinkovito poboljšati i može se zajamčiti izvedba motora reduktora K serije.