1. Como ajustar a folga da engrenagem do par de engrenagens helicoidais do motor de engrenagem helicoidal da série S?
(1) Análise do impacto da folga da malha na precisão e vida útil da transmissão
No motor de engrenagem helicoidal da série S, a folga da engrenagem do par de engrenagens helicoidais é um parâmetro chave, que tem um impacto significativo na precisão da transmissão e na vida útil do equipamento.
Do ponto de vista da precisão da transmissão, a folga excessiva da malha causará sérios problemas. Em sistemas de transmissão de precisão, como o acionamento do eixo de alimentação de máquinas-ferramentas CNC, a folga excessiva fará com que a engrenagem helicoidal seja incapaz de seguir o movimento da engrenagem helicoidal de maneira oportuna e precisa durante a operação do eixo de saída do motor, resultando em atraso óbvio. Isso causará desvios no posicionamento da bancada e não será capaz de atingir a posição de alta precisão exigida pelo projeto, o que afetará muito a precisão do processamento. Por exemplo, ao processar moldes de precisão, desvios de posicionamento podem causar erros nas principais dimensões do molde, resultando no desmantelamento do molde.
Quanto à vida útil, a folga excessiva da malha também é muito prejudicial. Quando a folga é muito grande, a força de impacto entre as superfícies dos dentes da engrenagem helicoidal aumentará significativamente durante o processo de engrenamento. Cada vez que ocorre o engrenamento, a colisão da superfície do dente é como um pequeno martelo atingindo a superfície do dente. Se isto continuar por muito tempo, ocorrerá desgaste por fadiga na superfície do dente, resultando em corrosão, descamação e outros danos. O aumento do desgaste destruirá gradualmente a forma do dente, aumentará ainda mais a folga da malha, formará um ciclo vicioso e, eventualmente, levará à falha prematura da engrenagem helicoidal, encurtando significativamente a vida útil do equipamento.
(2) Introdução de métodos de ajuste (como ajuste de calço, ajuste fino axial, etc.)
O ajuste do calço é um método relativamente comum. Na estrutura de instalação da engrenagem helicoidal, um grupo de calços geralmente é colocado entre o assento do rolamento da engrenagem helicoidal e a carcaça. Quando a folga da malha precisa ser ajustada, a posição axial do sem-fim é alterada aumentando ou diminuindo o número ou a espessura dos calços. Se a folga for muito grande, aumente a espessura do calço para afastar o sem-fim da roda sem-fim, reduzindo assim a folga; inversamente, se a folga for muito pequena, reduza a espessura do calço para aproximar o sem-fim da roda sem-fim. Este método é relativamente simples de operar e tem baixo custo, mas a precisão do ajuste é limitada e não é fácil alterá-lo novamente após o ajuste.
O ajuste fino axial usa alguns mecanismos especialmente projetados para obter micromovimento axial do sem-fim. Por exemplo, um dispositivo de ajuste rosqueado é instalado em uma extremidade do sem-fim, e o sem-fim é empurrado para se mover axialmente girando a porca de ajuste. Este método pode obter um ajuste de folga relativamente preciso e é adequado para ocasiões com requisitos de alta precisão de transmissão. Existem também dispositivos hidráulicos ou pneumáticos para obter o ajuste fino axial, e o movimento do sem-fim pode ser controlado com precisão controlando a pressão para melhorar ainda mais a precisão do ajuste.
(3) Fornecer padrões da indústria ou indicadores de controle interno das empresas
Em termos de padrões da indústria, para motores redutores de rosca sem-fim de engrenagem helicoidal da série S para aplicações industriais em geral, a folga da malha do par de rosca sem-fim geralmente deve ser controlada entre 0,05 e 0,2 mm. Esta faixa pode não apenas garantir uma certa precisão de transmissão, mas também evitar problemas como aquecimento e gripagem causados por uma folga muito pequena. Por exemplo, em equipamentos gerais na indústria de fabricação de máquinas, se forem usados motores redutores da série S, a maioria das empresas seguirá este padrão da indústria para montagem e inspeção.
Algumas empresas que possuem requisitos mais elevados de qualidade e desempenho do produto formularão indicadores de controle interno mais rigorosos. Por exemplo, em empresas fabricantes de equipamentos de automação de ponta, seus indicadores de controle interno podem controlar a folga da malha entre 0,03 e 0,1 mm. Para atingir esse indicador, a empresa utilizará tecnologia de processamento mais precisa no processo produtivo, como retificação de alta precisão, para garantir a precisão do perfil do dente da engrenagem helicoidal; no processo de montagem, instrumentos de medição e tecnologias de montagem mais avançados, como instrumentos de medição a laser, serão usados para medir com precisão a folga para garantir a confiabilidade e estabilidade do produto em ambientes operacionais de alta carga e alta precisão.
2. Que medidas foram tomadas para controlar o ruído do motor redutor de engrenagem helicoidal da série S?
(1) Discuta as principais fontes de ruído (engate de engrenagens, vibração de rolamentos, etc.)
Durante a operação do motor redutor de engrenagem helicoidal da série S, as fontes de ruído são relativamente complexas, entre as quais o engrenamento das engrenagens e a vibração dos rolamentos são as duas principais fontes de ruído.
O ruído de engrenamento da engrenagem é causado pelo atrito, colisão e impacto do engrenamento entre as superfícies dos dentes quando a engrenagem helicoidal e a engrenagem helicoidal engrenam entre si. Quando as engrenagens engatam em alta velocidade, a rugosidade microscópica da superfície do dente causará força de impacto no momento do contato. Esta força de impacto causará vibração na engrenagem e se espalhará pelo ar para formar ruído. Ao mesmo tempo, devido ao projeto irracional do módulo da engrenagem, ângulo de pressão e outros parâmetros, ou à baixa precisão de processamento, o erro do perfil do dente é grande e haverá engrenamento instantâneo e impacto de engrenamento durante o processo de engrenamento, agravando ainda mais a geração de ruído.
A vibração dos rolamentos também é uma fonte de ruído que não pode ser ignorada. Quando o motor está funcionando, o rolamento não deve apenas suportar cargas radiais e axiais, mas também manter a rotação em alta velocidade. Se a precisão de fabricação do rolamento não for alta, como o erro de circularidade da pista e o desvio do diâmetro do elemento rolante, causará força centrífuga desequilibrada durante a operação do rolamento, causando vibração e ruído. Além disso, a má lubrificação do rolamento também aumentará o atrito entre o corpo rolante e a pista, gerando ruído adicional. Quando o rolamento é usado por um longo período, ele será danificado por desgaste, descascamento por fadiga e outros danos, e sua vibração e ruído serão mais evidentes.
(2) Liste os processos de redução de ruído (como corte do perfil do dente, usinagem de alta precisão, projeto de redução de vibração, etc.)
O corte do perfil do dente é um processo eficaz de redução de ruído. Ao retificar adequadamente a parte superior e a raiz da engrenagem, o formato do perfil do dente é alterado, de modo que a engrenagem possa alcançar uma transição mais suave durante o processo de engrenamento e reduzir o impacto do engrenamento para dentro e para fora. Especificamente, uma certa espessura é removida da parte superior do dente para que a parte superior do dente possa entrar gradualmente em contato com a superfície do dente da outra engrenagem ao entrar na engrenagem para evitar impacto repentino; a raiz do dente também é retificada para que a raiz do dente possa ficar mais estável ao se desengatar. Este processo pode reduzir significativamente o ruído da engrenagem.
O processamento de alta precisão é a chave para garantir a qualidade das engrenagens e rolamentos e, assim, reduzir o ruído. Em termos de processamento de engrenagens, equipamentos avançados de processamento CNC e tecnologia de retificação de precisão são usados para controlar rigorosamente vários indicadores de precisão das engrenagens, como desvio de passo, erro de perfil do dente, erro de direção do dente, etc., para que a superfície do dente da engrenagem seja mais suave e a malha seja mais precisa, reduzindo efetivamente o ruído causado por erros de processamento. Para rolamentos, ao melhorar a precisão de fabricação, garantindo a precisão dimensional e a precisão da forma da pista e do elemento rolante, a vibração e o ruído do rolamento durante a operação são reduzidos.
O projeto de redução de vibração também é um meio importante de redução de ruído. No projeto estrutural do motor, são adotadas medidas razoáveis de redução de vibração. Por exemplo, almofadas elásticas de amortecimento de vibração são colocadas entre a carcaça do motor e os componentes principais internos, e a conexão rígida no caminho de transmissão de vibração é alterada para uma conexão elástica, que absorve e atenua efetivamente a energia de vibração e reduz a transmissão de vibração para o exterior. No projeto da caixa, o número e a disposição das nervuras de reforço são aumentados para melhorar a rigidez da caixa, reduzir a ressonância da caixa causada pela vibração e, assim, reduzir a radiação sonora.
(3) Comparação dos dados do teste de ruído antes e depois da otimização
Em um caso real, um teste de ruído foi realizado em um motor redutor de engrenagem helicoidal da série S que não havia sido otimizado para redução de ruído. Sob condições nominais de velocidade e carga, um instrumento profissional de teste de ruído foi utilizado para medir a uma distância de 1 metro do motor, e o valor de ruído medido foi de 85dB (A). Este nível de ruído é inaceitável em alguns locais com altos requisitos de ruído no ambiente de trabalho, como oficinas de produção de equipamentos eletrônicos de precisão e oficinas de fabricação de equipamentos médicos.
Após a otimização de uma série de medidas de redução de ruído, o teste de ruído foi realizado novamente. As engrenagens foram processadas pela tecnologia de corte de perfil de dente e as engrenagens e rolamentos foram processados com alta precisão. Ao mesmo tempo, um projeto de redução de vibração foi adicionado à estrutura do motor. Nas mesmas condições de teste, o valor de ruído medido foi reduzido para 70dB (A). Em comparação, pode-se perceber claramente que o ruído do motor otimizado foi significativamente reduzido, com uma redução de 15dB (A). Este resultado mostra que o uso abrangente de vários processos de redução de ruído pode efetivamente melhorar o desempenho acústico do motor redutor de engrenagem helicoidal da série S e atender aos requisitos de baixo ruído de diferentes cenários de aplicação.
3. Como melhorar a eficiência de transmissão do motor redutor de rosca sem-fim de engrenagem helicoidal da série S?
(1) Análise dos principais fatores que afetam a eficiência (perda por atrito, método de lubrificação, etc.)
No motor redutor de engrenagem helicoidal da série S, a melhoria da eficiência da transmissão é afetada por muitos fatores-chave, entre os quais a perda por atrito e o método de lubrificação ocupam uma posição importante.
A perda por atrito é uma das principais razões para a redução da eficiência da transmissão. Durante o processo de engate da engrenagem helicoidal e da engrenagem helicoidal, ocorre deslizamento relativo entre as superfícies dos dentes, o que inevitavelmente gera atrito. Quando o motor está funcionando, esse atrito consome uma grande quantidade de energia de entrada, converte-a em energia térmica e a dissipa, reduzindo assim a potência efetiva de saída. Por exemplo, devido à elevada rugosidade da superfície do dente, a irregularidade microscópica aumentará o atrito entre as superfícies do dente, resultando em mais perda de energia no processo de fricção. Ao mesmo tempo, o design irracional de parâmetros como o ângulo da hélice e o módulo da engrenagem helicoidal também aumentará o atrito de deslizamento entre as superfícies dos dentes, reduzindo ainda mais a eficiência da transmissão.
A influência do método de lubrificação na eficiência da transmissão também é muito significativa. Uma boa lubrificação pode formar uma película de óleo entre as superfícies dos dentes, separar as superfícies metálicas em contato direto, reduzir o coeficiente de atrito e reduzir a perda por atrito. Se a lubrificação for insuficiente, a área de contato direto do metal entre as superfícies dos dentes aumentará e o atrito aumentará, o que não só levará a uma diminuição na eficiência da transmissão, mas também acelerará o desgaste da superfície do dente. Diferentes métodos de lubrificação, como lubrificação por respingo e lubrificação forçada, têm efeitos de lubrificação diferentes. A lubrificação por respingo consiste em respingar óleo lubrificante na superfície do dente através da rotação da engrenagem. Este método é adequado para ocasiões de baixa velocidade e carga leve, mas pode não ser capaz de garantir lubrificação suficiente em alta velocidade e carga pesada. A lubrificação forçada consiste em pulverizar óleo lubrificante no ponto de engrenamento da superfície do dente a uma certa pressão através de uma bomba de óleo, o que pode fornecer uma lubrificação mais confiável, mas o sistema é relativamente complexo e o custo é alto.
(2) Propor planos de melhoria (como seleção de materiais de baixo atrito, otimização do sistema de lubrificação, etc.)
A seleção de materiais de baixo atrito é uma das formas eficazes de melhorar a eficiência da transmissão. Para a fabricação de engrenagens e engrenagens helicoidais, novos materiais de baixo coeficiente de atrito podem ser usados, como plásticos de engenharia de alto desempenho e compósitos metálicos. Este material possui a resistência e a resistência ao desgaste dos metais e as características de baixo atrito dos plásticos de engenharia, o que pode reduzir significativamente a perda por atrito entre as superfícies dos dentes. Na fabricação de engrenagens helicoidais, o uso de liga de cobre e materiais compósitos de politetrafluoroetileno pode efetivamente reduzir o atrito e melhorar a eficiência da transmissão em comparação com as engrenagens helicoidais de bronze tradicionais.
Otimizar o sistema de lubrificação também é fundamental. Para motores de redução da série S de alta velocidade e carga pesada, uma combinação de lubrificação forçada e resfriamento circulante pode ser usada. O óleo lubrificante é fornecido às peças engrenadas das engrenagens e engrenagens helicoidais a uma pressão e vazão adequadas através de uma bomba de óleo para garantir que uma boa película de óleo possa ser formada mesmo sob cargas elevadas. Ao mesmo tempo, um dispositivo de resfriamento é configurado para resfriar o óleo lubrificante para evitar que a película de óleo se torne mais fina e o desempenho da lubrificação diminua devido à temperatura excessiva do óleo. Aditivos de alto desempenho, como aditivos antidesgaste e aditivos redutores de atrito, são adicionados ao sistema de lubrificação para melhorar ainda mais o desempenho do óleo lubrificante, reduzir o coeficiente de atrito e melhorar a eficiência da transmissão.
05 de junho de 2025