Como otimizar o controle de ruído e a precisão do processamento de engrenagens dos motores redutores de engrenagens cônicas helicoidais da série K?

No campo da automação industrial, os motores redutores de engrenagens cônicas helicoidais da série K são amplamente utilizados por seu desempenho de transmissão eficiente e estável. Porém, o problema de ruído durante a operação do motor e a precisão do processamento das engrenagens afetam diretamente a confiabilidade e a vida útil do equipamento. A exploração aprofundada de seus métodos de controle de ruído e otimização da precisão do processamento de engrenagens é de grande importância para melhorar o desempenho abrangente dos motores redutores da série K.
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1. Análise dos fatores que influenciam o ruído: precisão do engrenamento das engrenagens, seleção do rolamento e rigidez da carcaça

(I) O papel fundamental da precisão do engate das engrenagens

A precisão do engate das engrenagens é um dos principais fatores que afetam o ruído de Motores redutores de engrenagens cônicas helicoidais série K . Quando há um erro de passo e um erro de formato do dente na engrenagem, resultará na flutuação instantânea da relação de transmissão quando o par de engrenagens for engatado durante a operação. Esta flutuação gerará cargas de impacto periódicas, que por sua vez causarão vibração e ruído. Por exemplo, se o erro cumulativo de passo da engrenagem for muito grande, a frequência de impacto do engrenamento entre as engrenagens aumentará significativamente em altas velocidades, formando ruído de alta frequência, o que afetará seriamente o ambiente de operação do equipamento. Além disso, a precisão do contato das engrenagens também é crucial. O mau contato causará concentração de tensão local, o que não apenas agravará o desgaste da engrenagem, mas também produzirá vibração e ruído anormais. ​
(II) A influência decisiva da seleção de rolamentos ​
Sendo um componente chave que suporta peças rotativas, a seleção dos rolamentos afeta diretamente o nível de ruído do motor. Diferentes tipos de rolamentos apresentam diferentes características de atrito e vibração durante a operação. Embora os rolamentos tenham alta eficiência de transmissão, se não forem selecionados corretamente, a colisão e o atrito entre os corpos rolantes e as pistas dentro deles produzirão ruído. Por exemplo, rolamentos rígidos de esferas são adequados para condições gerais de carga radial, mas se forem usados ​​em situações onde a carga axial é grande, causará força desigual dentro do rolamento, resultando em vibração e ruído adicionais. Embora os rolamentos deslizantes tenham um bom desempenho em baixas velocidades e cargas pesadas, eles também podem causar vibração e ruído em altas velocidades devido à instabilidade da película de óleo lubrificante. ​
(III) O importante papel da rigidez da habitação
A rigidez da carcaça do motor tem uma influência importante na propagação do ruído e no controle da vibração. Se a rigidez da carcaça for insuficiente, durante o funcionamento do motor, a vibração gerada pelas engrenagens e mancais será amplificada e propagada pela carcaça, agravando assim o problema de ruído. Por exemplo, quando uma carcaça de parede fina é submetida a uma grande carga dinâmica, ela é fácil de deformar, fazendo com que a posição relativa dos componentes dentro do motor mude, deteriorando ainda mais as condições de engrenamento das engrenagens e aumentando o ruído. Além disso, a frequência natural da casca também está intimamente relacionada ao ruído. Quando a frequência de vibração gerada pela operação do motor estiver próxima da frequência natural da carcaça, causará ressonância e aumentará muito o nível de ruído. ​

2. Método de redução de ruído: projeto de redução de vibração, modificação da superfície do dente e otimização da lubrificação

(I) Aplicação de projeto de redução de vibração
A fim de reduzir o ruído do motor redutor de engrenagem cônica helicoidal da série K, o projeto de redução de vibração é um meio importante. Na instalação do motor podem ser utilizadas bases elásticas e almofadas de isolamento de vibração. A fundação elástica pode absorver a energia da vibração durante a operação do motor e reduzir a transmissão da vibração para a fundação; a almofada de isolamento de vibração isola o caminho de transmissão de vibração entre o motor e a superfície de montagem através de sua própria deformação elástica. Por exemplo, em alguns equipamentos de precisão com altos requisitos de ruído, o uso de almofadas de isolamento de vibração de borracha ou isoladores de vibração de mola pode efetivamente reduzir o impacto da vibração do motor no equipamento geral. Além disso, no projeto da estrutura interna do motor podem ser adicionados suportes de redução de vibração e elementos de amortecimento. O suporte de amortecimento de vibração pode alterar o caminho de transmissão de vibração dentro do motor e dispersar a energia de vibração; o elemento de amortecimento consome a energia da vibração e reduz a amplitude da vibração, atingindo assim o objetivo de redução de ruído. ​
(II) Tecnologia de modificação da superfície dentária​
A modificação da superfície do dente é uma forma eficaz de melhorar o desempenho do engrenamento das engrenagens e reduzir o ruído. Modificações comuns na superfície do dente incluem modificação do perfil do dente e modificação da direção do dente. A modificação do perfil do dente altera as posições inicial e final do engrenamento das engrenagens, aparando a parte superior e a raiz das engrenagens, reduzindo assim o impacto e a vibração durante o engrenamento das engrenagens. Por exemplo, o corte adequado da parte superior dos dentes da engrenagem pode evitar o contato das bordas quando as engrenagens entram e saem do engate, de modo que a carga seja transmitida de forma gradual e suave, reduzindo assim o ruído. A modificação da direção do dente visa corrigir a direção da largura do dente para compensar o mau contato da superfície do dente causado por erros de fabricação e instalação. Através da modificação da direção dos dentes, a distribuição de carga das engrenagens durante o engate pode ser mais uniforme, a concentração de tensão local pode ser reduzida e a vibração e o ruído podem ser reduzidos. ​
(III) Estratégia de otimização de lubrificação​
A lubrificação razoável é uma medida importante para reduzir o atrito entre engrenagens e rolamentos e reduzir o ruído. Selecionar o lubrificante e o método de lubrificação corretos é crucial para o controle de ruído do motor. Para o motor redutor de engrenagem cônica helicoidal da série K, um lubrificante com boa lubrificação e propriedades antidesgaste deve ser selecionado de acordo com as condições de trabalho das engrenagens e rolamentos. Por exemplo, sob condições de alta velocidade e carga pesada, o uso de lubrificantes com maior viscosidade pode formar uma película de óleo mais espessa, reduzindo efetivamente o atrito e o desgaste das engrenagens e rolamentos e reduzindo o ruído. Ao mesmo tempo, otimizar o método de lubrificação também pode melhorar o efeito de redução de ruído. Em comparação com a lubrificação tradicional por imersão em óleo, o uso de lubrificação por spray de óleo ou lubrificação por névoa de óleo pode fornecer lubrificantes com mais precisão às peças engrenadas de engrenagens e rolamentos, garantir o efeito de lubrificação e reduzir o ruído causado pela lubrificação deficiente. ​

3. Controle de precisão de processamento de engrenagens: padrões de retificação, tratamento térmico e testes

(I) Processo de retificação de engrenagens
A retificação de engrenagens é um processo fundamental para garantir a precisão do processamento de engrenagens. No processamento de engrenagens do motor redutor de engrenagem cônica helicoidal da série K, a tecnologia de retificação de alta precisão pode efetivamente melhorar a precisão do perfil do dente da engrenagem e o acabamento da superfície do dente. Ao usar máquinas retificadoras de engrenagens CNC avançadas, os parâmetros de retificação, como velocidade do rebolo, velocidade de alimentação e profundidade de retificação, podem ser controlados com precisão. Por exemplo, durante o processo de retificação, o ajuste razoável dos parâmetros de dressagem do rebolo pode garantir a precisão do formato do rebolo, processando assim um formato de dente de engrenagem de alta precisão. Além disso, o processo de retificação também pode corrigir a direção dos dentes da engrenagem para melhorar ainda mais a precisão do engrenamento da engrenagem. Ao mesmo tempo, durante o processo de retificação, o uso de refrigerante apropriado pode efetivamente reduzir a temperatura de retificação e reduzir o impacto da deformação térmica na precisão da engrenagem. ​
(II) Controle de deformação do tratamento térmico
O tratamento térmico é um processo importante para melhorar a resistência e a resistência ao desgaste das engrenagens, mas o problema de deformação durante o processo de tratamento térmico afetará a precisão do processamento da engrenagem. Para controlar a deformação do tratamento térmico, é necessário partir dos parâmetros do processo de tratamento térmico e do projeto da estrutura da peça. Em termos de parâmetros do processo de tratamento térmico, o controle razoável da velocidade de aquecimento, tempo de retenção e velocidade de resfriamento é a chave. Por exemplo, o uso de aquecimento lento e resfriamento gradual pode reduzir o estresse térmico dentro da engrenagem e reduzir a deformação. Em termos de projeto da estrutura da peça, otimizar a forma estrutural da engrenagem para evitar cantos afiados e estruturas de paredes finas pode tornar a engrenagem tensionada de maneira mais uniforme durante o processo de tratamento térmico e reduzir a deformação. Além disso, após o tratamento térmico, a deformação da engrenagem pode ser corrigida por métodos como o endireitamento para melhorar ainda mais a precisão da engrenagem.​
(III) Padrões e métodos de inspeção​
Padrões de inspeção rigorosos e métodos de inspeção avançados são garantias importantes para garantir a precisão do processamento de engrenagens. Para as engrenagens do motor redutor de engrenagem cônica helicoidal da série K, os itens que precisam ser inspecionados incluem erro de perfil do dente, erro de passo do dente, erro de direção do dente, acabamento da superfície do dente, etc. Atualmente, os métodos de inspeção comumente usados ​​são inspeção do centro de medição de engrenagens e inspeção de instrumento de medição de três coordenadas. O centro de medição de engrenagens pode medir com rapidez e precisão vários parâmetros da engrenagem e gerar um relatório de inspeção detalhado para fornecer uma base para o controle da precisão do processamento da engrenagem. O instrumento de medição de três coordenadas pode medir com precisão as dimensões tridimensionais e os erros de forma e posição da engrenagem, e é adequado para a inspeção de formas complexas e precisão de posição das engrenagens. Ao implementar rigorosamente os padrões de inspeção, descobrir e corrigir erros no processo de processamento de engrenagens em tempo hábil, a precisão do processamento de engrenagens pode ser efetivamente melhorada e o desempenho do motor redutor da série K pode ser garantido.