Como otimizar a montagem e o desempenho dos motores redutores de engrenagem helicoidal helicoidal da série S?

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.