Неліктен жоғары редукциялық қолданбалар үшін дәлме-дәл құрт берілістері пайдаланылады?

Өнеркәсіптік робот қолының ықшам корпусының ішінде сервомотор минутына 6000 айналыммен айналады. Дегенмен шығыс білігі ауыр жүкті орналастыру үшін жүздеген Ньютон-метрлік айналу моментін жұмсай отырып, баяу, әдейі дәлдікпен қозғалады. Бұл керемет түрлендіруді мүмкін ететін құрамдас aPrecision Gear: червякты беріліс. Кез келген өндіріс орнының ішіне кірсеңіз, конвейерлерде, көтергіштерде, станоктарда және орау жабдықтарында жұмыс істейтін құрт тісті механизмдерді табасыз. Олар жоғары жылдамдықты, төмен айналу моменті кірісті басқа беріліс түрлеріне сәйкес келмейтін қарапайымдылықпен төмен жылдамдықты, жоғары крутящий шығысқа түрлендіретін механикалық қуат берудің көзге көрінбейтін кейіпкерлері. Бірақ неге құрт берілістері жоғары азайту қолданбалары үшін әдепкі таңдау болып табылады? Жауап басқа Precision Gear жүйелері қайталай алмайтын геометрия, материалтану және физиканың бірегей комбинациясында жатыр.

Червякты беріліс жұбы бұрандалы червяктан (қозғаушы элемент) және тісті дөңгелектен (жетекші элемент) тұрады. Бұл конфигурация іргелі инженерлік мәселенің талғампаз шешімін ұсынады: бір кезеңде үлкен жылдамдықты азайтуға қалай қол жеткізуге болады. 60 тісті дөңгелегі бар бір старттық құрт ықшам қаптамада 60:1 азайту қатынасын береді. Тікелей берілістермен бірдей қысқартуға қол жеткізу күрделілікті, шығындарды және кеңістікті арттыратын көп сатылы реттеуді қажет етеді. Қысқарту мүмкіндігінен басқа, құрт берілістері көптеген қолданбаларда маңызды болып табылатын екі қосымша артықшылықты ұсынады: олар біркелкі, тыныш жұмысты қамтамасыз етеді және қуат өшірілгенде кері қозғалысты болдырмайтын өздігінен құлыпталатын етіп жасалуы мүмкін. Бұл мақалада геометриялық принциптерден оның өнімділігін анықтайтын материалды таңдауға дейін жоғары редукциялық қолданбалардағы червякты берілістердің басымдылығының техникалық негіздері зерттеледі.

Мазмұны

• 1. Құрт берілістің геометриясын жоғары азайтуға не қолайлы етеді?
• 2. Червякты берілістердің жылжымалы әрекеті тиімділік пен тозуға қалай әсер етеді?
• 3. Неліктен өзін-өзі құлыптау мүмкіндігі жоғары азайту қолданбаларында маңызды?
• 4. Қандай техникалық сипаттамалар жоғары сапалы дәлдіктегі червякты берілістерді анықтайды?
• 5. Қорытынды
• 6. Жиі қойылатын сұрақтар (ЖҚС)

1. Құрт берілістің геометриясын жоғары азайтуға не қолайлы етеді?

Неліктен құрт берілістері жоғары қысқарту қолданбаларында жақсы екенін түсіну үшін алдымен олардың геометриясын түсінуіміз керек. Стандартты болтты елестетіп көріңіз. Оны бұрған кезде ол бұрандалы білігінің бойымен сызықты түрде алға жылжиды. Енді сол болтты шеңберге орауды елестетіп көріңіз, сонда оның жіптері үздіксіз спиральға айналады. Бұл құрт. Онымен түйісетін доңғалақ - бұл құрттың жіп профиліне сәйкес келетін арнайы кесілген тістері бар беріліс. Құрт айналу кезінде оның жіптері дөңгелектің тістеріне жабысып, дөңгелекті айналуға мәжбүр етеді. Бұл червякты беріліс жұмысының негізгі принципі.

Жоғары редукцияның кілті құрттың айналуы мен дөңгелектің айналуы арасындағы қатынаста жатыр. Бір старттық құрт үшін — бір үздіксіз жіпі бар құрт — құрттың әрбір толық айналуы дәл бір жіпті алға жылжытады. Бұл жіп доңғалақтың бір тісіне итеріп, дөңгелекті бір тіспен жылжытады. Дөңгелектің 60 тісі болса, дөңгелектің бір толық айналымын аяқтау үшін құрт 60 рет айналуы керек. Қысқарту коэффициенті тек дөңгелектегі тістердің саны болып табылады. Бұл бір беріліс жұбында қол жеткізілген 60:1 қысқарту. Керісінше, доңғалақты берілістермен 60:1 азайтуға қол жеткізу үшін әрқайсысының өз біліктері, мойынтіректері және корпусы бар кемінде үш кезең қажет, бұл беріліс қорабының күрделілігі мен құнын айтарлықтай арттырады.

Көп старттық құрттарды қарастырғанда геометрия одан да күштірек болады. Екі старттық құрттың екі жіпі бар, бір айналу кезінде екі тіс ілгерілейді, нәтижесінде дөңгелек тістерінің азаюы екіге бөлінеді. Үш бастаушы құрт қатынасты үшке бөледі. Бұл икемділік дизайнерлерге тиімділікпен азайту коэффициентін теңестіруге мүмкіндік береді. Жоғарырақ қысқарту коэффициенттері әдетте төмен тиімділікті білдіреді, өйткені көбірек сырғу қажет. Көп старттық құрттар жоғары тиімділікті ұсынады, бірақ төмендеу коэффициенттері. Бұл қарапайым геометриялық қатынас – тістер санының старттарға бөлінуіне тең – бұл құрт берілістерді жоғары азайту қолданбалары үшін соншалықты талғампаз шешім етеді. Бір кезеңмен сіз 5:1-ден 100:1-ге дейінгі арақатынастарға қол жеткізе аласыз, бұл диапазонды Precision Gear құрылғыларының басқа түрлерімен сәйкестендіру қиын.

Арақатынасты есептеуден басқа, червякты берілістің геометриясы оның жүк көтергіштігіне де әсер етеді. Құрттың жібі үздіксіз спираль болып табылады, бұл бірнеше тістің кез келген уақытта жанасуын білдіреді. Бұл жүктемені үлкенірек аумаққа таратады, контакт кернеуін азайтады және берілістің салыстырмалы доңғалақты беріліске қарағанда жоғары моменттерді өңдеуіне мүмкіндік береді. Біздің зауытта максималды жанасуды және кернеудің минималды концентрациясын қамтамасыз ету үшін дәл ұнтақталған бұрандалы профильдері бар червякты берілістерді шығарамыз. Бұл геометриялық артықшылығы, сондықтан ықшам пішін факторында жоғары айналу моментін қажет ететін қолданбалар үшін червякты беріліс таңдаулы Precision Gear болып табылады.

2. Червякты берілістердің жылжымалы әрекеті тиімділік пен тозуға қалай әсер етеді?

Тістері бір-біріне ең аз сырғанаумен айналатын тік немесе бұрандалы берілістерден айырмашылығы, құрт пен оның дөңгелегі арасындағы жанасу негізінен сырғанайды. Тақтада сүйреп бара жатқан борды елестетіңіз. Құрттың жібі айналу кезінде әр тістің бетінде сырғып, үйкеліс тудырады, бұл жылуды тудырады және энергияны жұмсайды. Бұл сырғанау әрекеті құрт тісті берілістердің басқа беріліс түрлеріне қарағанда тиімділігі төмен болуының негізгі себебі болып табылады. Қысқарту коэффициентіне және жобалық параметрлерге байланысты тиімділік 50%-дан (жоғары коэффициентті, өздігінен құлыпталатын конструкциялар үшін) 90%-дан жоғары (төмен коэффициентті, көп іске қосулы конструкциялар үшін) болуы мүмкін.

Бұл дизайн ақауы емес; бұл геометрияның физикалық салдары. Құрттың жібі мәні бойынша бұранда, ал дөңгелектің тістері - «гайка». Кез келген бұранда-гайка жұбында сырғу негізгі қозғалыс болып табылады. Артықшылығы мынада, бұл сырғанау үздіксіз, біркелкі қосылуға мүмкіндік береді, айналмалы контактілі берілістер кезінде туындауы мүмкін соққы мен шуды болдырмайды. Төмен шу мен дірілді қажет ететін қолданбаларда, мысалы, дәл өндірістік жабдықта немесе медициналық құрылғыларда, бұл айырбастау тиімділікті жоғалтуға тұрарлық.

Сырғанау нәтижесінде пайда болатын үйкеліс пен тозуды басқару үшін құрт берілістер мұқият жасалған материалдар мен майлау комбинациясына сүйенеді. Құрт әдетте қатты, тозуға төзімді бетті қамтамасыз ететін 42CrMo4 немесе 20MnCr5 сияқты шыңдалған болаттан жасалады. Доңғалақ жұмсақ материалдан, әдетте фосфорлы қоладан (CuSn12 немесе ұқсас) жасалған. Қола құрттың жіпіне сәйкес келетін және қымбатырақ құрт құрамдас бөлігінің тозуын азайтатын «құрбандық» материал ретінде әрекет етеді. Қола сонымен қатар үйкеліс коэффициентін төмендететін тамаша тірек қасиеттеріне ие. Қаттылықтың айырмашылығы - құрт әдетте 58-62 HRC, ал қола дөңгелек 80-100 HB - әдейі жасалған дизайн таңдауы. Жұмсақ қола жақсырақ тозып, құртты қорғайды және ұзақ қызмет ету мерзіміне мүмкіндік береді.

Майлау да бірдей маңызды. Жоғары қысымда және сырғанау жылдамдығында жеткілікті майлау қабықшасын ұстап тұру үшін, червякты берілістер экстремалды қысымды (EP) қоспалары бар жоғары тұтқыр майды қажет етеді. Тиісті майлау болмаса, сырғымалы контакт тез арада жабысқақ тозуға, сызатуға және мерзімінен бұрын бұзылуға әкеледі. Біздің зауыт жүктемеге, жылдамдыққа және жұмыс жағдайларына байланысты Precision Gear өнімдеріміздің әрқайсысы үшін арнайы майлау материалдарын ұсынады. Біз сондай-ақ үйкеліс әсерінен пайда болатын жылуды тарату үшін тиісті май сыйымдылығы мен салқындатқыш қанаттары бар редуктор корпустарын жобалаймыз.

Келесі кестеде әдеттегі жоғары сапалы Precision Worm Gear үшін негізгі материал мен майлау қасиеттері жинақталған.

Бұл сырғыту әрекетін түсіну жоғары азайту қолданбалары үшін Precision Gear таңдайтын кез келген адам үшін өте маңызды. Тиісті материал мен майлауды таңдаумен біріктірілген тиімділік пен біркелкі жұмыс арасындағы ымыра - құрт берілістің сәтті дизайнын жасайтын нәрсе. Біздің фабрика ең талап етілетін қолданбаларда сенімді, ұзақ мерзімді өнімділікті қамтамасыз ету үшін Precision Gear өнімдерін оңтайландыра отырып, ондаған жылдар бойы тәжірибе жинақтады.

3. Неліктен өзін-өзі құлыптау мүмкіндігі жоғары азайту қолданбаларында маңызды?

Ауыр жүкті көтеретін жүк лифтісін елестетіңіз. Кенеттен қуат өшеді. Қозғалтқыш тоқтап, жүк ауырлық күшінен төмен түсіп, қауіпті жылдамдыққа дейін үдей бастайды. Әдеттегі беріліс қорабында бұл орын алады. Дұрыс жобаланған червякты беріліс жүйесінде олай емес. Жүк тоқтайды және құрт пен доңғалақ арасындағы үйкеліс арқылы орнында ұсталып, тоқтап қалады. Бұл өзін-өзі құлыптау мүмкіндігі, көптеген жоғары азайту қолданбаларында маңызды болып табылатын құрт берілістерге ғана тән қасиет.

Өзін-өзі құлыптау шарты құрт берілістердің жоғары редукциялық қабілетін беретін бірдей геометриядан туындайды. Құрт - бұранда, ал дөңгелек - гайка. Бұранданы бұруды тоқтатқанда, үйкеліс жойылмайынша, гайка бұранданы кері жылжытпайды. Червякты берілісте үйкеліс бұрышы (үйкеліс коэффициенті және қысым бұрышымен анықталады) құрт жібінің жетекші бұрышынан асып кеткенде өздігінен бекітілу орын алады. Бұл шарт орындалған кезде, доңғалақтағы жүктеме құртты айналдыру үшін үйкелісті жеңе алмайды. Жүйе жүкті орнында ұстап тұрып, құлыпталады.

Өзін-өзі құлыптау мүмкіндігі автоматты емес. Бұл төмендеу коэффициентіне және үйкеліс коэффициентіне байланысты. Жалпы алғанда, 30:1 немесе одан жоғары редукциялық қатынасы бар бір старттық құрт әдеттегі жұмыс жағдайында өздігінен құлыпталады. Жоғары үйкеліс (жүктеменің жоғарылауы немесе майлаудың нашарлауы) өздігінен құлыптауды тиімдірек етеді. Керісінше, төменгі үйкеліс өздігінен құлыптауды азайтуы немесе жоюы мүмкін. Сондықтан майлау материалын таңдау өте маңызды: үйкелісті азайтуда тым тиімді майлау редуктордың өздігінен құлыптау мүмкіндігін байқаусызда жеңуі мүмкін.

Өзін-өзі құлыптау көптеген қолданбаларда маңызды қауіпсіздік мүмкіндігі болып табылады. Ол тежегіштердің немесе басқа ұстау құрылғыларының қажеттілігін болдырмайды, дизайнды жеңілдетеді және шығындарды азайтады. Ол сондай-ақ қуат жоғалуы кезінде күтпеген қозғалыстың алдын алу арқылы қауіпсіздікті жақсартады. Мысалы, конвейерлік жүйеде өздігінен құлыптау қозғалтқыш өшірілген кезде таспаның кері айналуын болдырмайды. Станокта ол электр қуатын өшіру кезінде құралды орнында ұстайды. Бұл мүмкіндіктің арқасында червякты беріліс көтергіштерде, көтергіштерде және жүкті ұстауды қажет ететін кез келген қолданбаларда кеңінен қолданылады.

Сауда - тиімділік. Өздігінен құлыпталатын червякты берілістер өздігінен құлыпталмаған конструкцияларға қарағанда тиімділігі төмен, өйткені құлыптау әсеріне жету үшін үйкеліс қажет. Жүктемені ұстайтын бірдей үйкеліс қалыпты жұмыс кезінде жүйенің қуатын да тонайды. Жүктемені ұстау қажет емес қолданбаларда тиімділікті арттыру үшін үйкеліс коэффициенті төмен көп старттық құртты пайдалануға болады.

Біздің зауыт инженерлері қысқарту коэффициентін, қысым бұрышын және күтілетін үйкеліс коэффициентін ескере отырып, кез келген нақты дизайн үшін өздігінен құлыптау жағдайын есептей алады. Бұл талдау біздің Precision Gear өнімдеріміздің әр қолданбаның нақты талаптарына сәйкес келуін қамтамасыз етеді, жүктемені ұстау қажеттілігі мен тиімділік қажеттілігін теңестіреді.

4. Қандай техникалық сипаттамалар жоғары сапалы дәлдіктегі червякты берілістерді анықтайды?

Жоғары қысқарту қолданбасы үшін Precision Gear құралын таңдау техникалық сипаттамаларды мұқият бағалауды талап етеді. Бұл параметрлер берілістің өнімділігін, ұзақ қызмет ету мерзімін және берілген қолданбаға жарамдылығын анықтайды. Төмендегі кестеде Precision Worm Gear өнімдерінің негізгі техникалық сипаттамаларына шолу берілген. Тұрақты, сенімді өнімділікті қамтамасыз ету үшін әрбір параметр өндірістік процесс барысында мұқият бақыланады.

Осы кестедегі әрбір спецификация берілістің өнімділігі туралы әңгімелейді. Орталық арақашықтық берілістің өлшемі мен айналу моментінің сыйымдылығын анықтайды. Үлкенірек орталық қашықтық үлкенірек жүктемелерді көтере алатын үлкен берілістерге мүмкіндік береді. Қысқарту коэффициенті беріліс функциясын анықтайтын негізгі параметр болып табылады. Модуль және тіс профилі берілістің жұмысының беріктігі мен тегістігін анықтайды. Берілістің дәлдік дәрежесі, әдетте жоғары сапалы червякты беріліс үшін DIN 4-тен 6-ға дейін, беріліс қорабының шуды, дірілі мен тегістігіне тікелей әсер етеді. Зауытымыздың Precision Gear өнімдері DIN 5 немесе одан жоғары стандартқа сай шығарылады, бұл талап етілетін қолданбаларда ерекше өнімділікті қамтамасыз етеді.

Біздің зауыт осы сипаттамаларға қол жеткізу және тексеру үшін CNC тегістеу және өлшеу жабдығын пайдаланады. Біздің тегістеу машиналары дұрыс торлау үлгісін және жүктемені бөлуді қамтамасыз ете отырып, микрон деңгейіндегі дәлдікпен тіс профильдерін жасай алады. Біздің өлшеу жабдығымыз, соның ішінде тісті тестер мен координаттық өлшеуіш машиналар, әрбір берілістің белгіленген рұқсаттарға сәйкес келетінін тексереді. Бұл егжей-тегжейге назар аудару жоғары сапалы Precision Gear құрылғысын стандартты құрылғыдан ерекшелендіреді, сондықтан біздің өнімдер сенімділік пен дәлдік маңызды болып табылатын салаларда сенімді.

5. Қорытынды

Precision Worm Gear - бұл инженерлік бәсекелестіктегі шеберлік сыныбы. Оның геометриясы басқа беріліс түрлерімен қол жеткізу қиын болатын табиғи, жоғары жылдамдықты азайту коэффициенттерін қамтамасыз етеді. Оның сырғымалы әрекеті тиімділікті төмендете отырып, біркелкі, тыныш жұмыс істеуге мүмкіндік береді және көптеген қолданбаларда қауіпсіздік үшін маңызды болып табылатын өздігінен құлыптау мүмкіндігіне мүмкіндік береді. Тиісті майлаумен қамтамасыз етілген шыңдалған болат құрттар мен қола доңғалақтардың үйлесімі ұзақ жылдар бойы сенімді қызмет көрсететін берік трансмиссия жүйесін береді. Конвейерлік жүйені, станокты немесе ауылшаруашылық құрал-сайманын жобалайсыз ба, червякты беріліс қарапайым, тиімді және дәлелденген шешімді ұсынады.

СағатRaydafon, біздің фабрика 20 жылдан астам жоғары сапалы Precision Gear өнімдерін шығарады. Біздің червякты берілістеріміз DIN 5-ке дейінгі дәлдік дәрежелері бар ең талап етілетін техникалық сипаттамаларға жауап беру үшін жасалған. Біз жан-жақты техникалық қолдау мен қатаң сапаны бақылаумен қамтамасыз етілген өлшемдер мен арақатынастардың толық спектрін ұсынамыз. Егер сіз Precision Gear қажеттіліктері үшін сенімді серіктес іздесеңіз, өтініміңізді талқылау үшін бізбен байланысуға шақырамыз. Бүгін Raydafon Technology Group Co.,Limited компаниясына хабарласыңызБіздің Precision Worm Gear шешімдеріміз келесі жобаңызға қалай қуат беретінін білу үшін.

6. Жиі қойылатын сұрақтар (ЖҚС)

1-сұрақ: Бір және көп старттық құрттың айырмашылығы неде және олардың арасында қалай таңдауға болады?

Жауап: Бір іске қосылатын құрттың бір үздіксіз жіпі бар, нәтижесінде берілген доңғалақ тістерінің саны үшін ең жоғары азайту коэффициенті болады. Қысқарту коэффициенті дөңгелектегі тістердің санына тең. Көп старттық құрттың екі немесе одан да көп жіптері бар, бұл азайту коэффициентін азайтады, бірақ тиімділікті арттырады. Мысалы, бір старттық червякы бар 60 тісті дөңгелек 60:1 қатынасын береді; екі старттық құртпен қатынасы 30:1. Максималды қысқарту қажет болғанда және тиімділік маңызды емес болғанда, бір іске қосылатын құртты таңдаңыз. Жоғары тиімділікпен орташа қысқарту қажет болғанда немесе өздігінен құлыптау қажет емес кезде көп старттық құртты таңдаңыз.

2-сұрақ: Неліктен құрт берілістері сонша көп жылу шығарады және оны қалай басқаруға болады?

Жауабы: Червякты берілістегі жылу шервяк пен доңғалақ тістері арасындағы сырғанау үйкелісінен пайда болады. Бұл червякты беріліс геометриясына тән қасиет. Жылуды басқару үшін құрт беріліс жүйелері үйкелісті азайту және жылуды алып тастау үшін тиісті майлауды қажет етеді. Корпус конвекция арқылы жылуды тарату үшін жеткілікті бетінің ауданымен жобалануы керек. Қуаты жоғары қолданбаларда мәжбүрлі салқындату (желдеткіш немесе сұйық салқындату) қажет болуы мүмкін. Біздің зауыт сіздің арнайы қолданбаңызға сәйкес салқындату әдісін ұсына алады.

3-сұрақ: Менің құрт механизмім шамадан тыс тозғанын қалай анықтауға болады?

Жауап: Құрт берілістің шамадан тыс тозуының ең жиі кездесетін белгілері - артта қалудың жоғарылауы, шудың жоғарылауы және жұмыс температурасының жоғарылауы. Тісті беріліс тістерін визуалды тексеру жылтыратылған немесе тозған көрініс, шұңқырлар немесе сызаттар сияқты тозу белгілерін анықтауы мүмкін. Майдың тұрақты талдауы тозуды ерте анықтауды қамтамасыз ететін тозу бөлшектерінің болуын анықтай алады. Ең сенімді әдіс - уақыт бойынша берілістің жұмысын бақылау және мерзімді тексерулер жүргізу. Біздің зауыт редуктордың жұмыс жағдайларына негізделген жоспарлы тексеру кестесін ұсынады.

4-сұрақ: Жүктеме бойынша червякты берілістерді кері бағытта жүргізуге болады ма?

Жауап: Бұл редуктордың дизайнына байланысты. Егер беріліс өздігінен құлыпталатын болса, жүктеме құртты кері бағытта жүргізе алмайды. Дегенмен, үйкеліс жеткіліксіз болса (төмен жүктеме, жоғары майлау немесе кішігірім қысқарту коэффициенті бар көп старттық дизайнға байланысты), жүктеме құртты кері айдауы мүмкін. Көптеген қолданбаларда бұл қажет емес және өздігінен құлыптау мүмкіндігі әдейі енгізілген. Басқа қолданбаларда қауіпсіздік немесе пайдалану себептері үшін кері айдау мүмкіндігі қажет болуы мүмкін. Біздің зауыт нақты қолданбаңыз үшін сәйкес өздігінен құлыптау сипаттамалары бар Precision Gear құрастыра алады.

5-сұрақ: Жоғары сапалы червякты беріліс үшін типтік дәлдік дәрежесі қандай?

Жауап: Жоғары сапалы Precision Gear әдетте DIN 5 немесе AGMA 12 сапа стандарттарына немесе одан жоғарырақ шығарылады. Бұл сорттар біркелкі жұмысты, төмен шуды және ең аз кері әсерді қамтамасыз етеді. Аз талап ететін қолданбалар үшін DIN 6-7 қолайлы болуы мүмкін. Біздің зауыт станоктарды орналастыру және робототехника сияқты ең жоғары дәлдіктегі қолданбалар үшін DIN 4 сортына сай құрт тісті берілістерді жасай алады. Дәлдік дәрежесін таңдау қолданбаның дәлдігі мен шу талаптарына байланысты.