Многие инженеры сталкиваются со странным явлением при первом открытии отчета о проверке зубчатого колеса: кривая погрешности формы зуба явно «роняет» кусок на вершине зуба, который считается выходящим за пределы допуска. Зачастую это не проблема механической обработки, а намеренное подрезание вершины зубьев в конструкции - поверхность зубьев эвольвентной передачи будет упруго деформироваться после нагрузки. Теоретически форма зуба неизбежно будет мешать удару в момент зацепления и выхода из зацепления. Модификация снаряжения заключается в том, чтобы заранее «выпустить» это вмешательство. Для переходников с твердой поверхностью зуба твердость поверхности зуба составляет 58 ~ 62 HRC. Если он отслаивается на конце зуба из-за эксцентричной нагрузки, стоимость ремонта становится чрезвычайно высокой. Определение количества модификаций и кривой часто влияет на срок службы больше, чем повышение уровня точности на один уровень.
1. Три типа отклонений при компенсации модификации редуктора с твердой поверхностью зуба.
Модификация компенсирует три типа ожидаемых отклонений, имеющих совершенно разные направления и величины:
Источник предвзятости | Типичная производительность | средства переписки |
|---|
упругая деформация под нагрузкой | Нормальная деформация поверхности зуба и суперпозиция изгиба и кручения вала приводят к наибольшей разнице деформаций на обоих концах ширины зуба. | Обрезка верхней части зуба + форма зубного барабана |
Ошибки изготовления и сборки. | Ошибка базового шага, ошибка профиля зуба, отклонение угла зуба, параллельность осей. | Ошибка суперпозиции величины обрезки, утончение кончика зуба |
Термическая деформация | При непрерывной высокоскоростной работе повышение температуры происходит неравномерно по ширине зуба и линия контакта наклонена. | Микромодификация угла спирали |
Деформация нагрузки является основным фактором, а форма барабана должна соответствовать нагрузке на ширину зуба единицы; Эксцентричная нагрузка сборки является основным фактором, и сначала следует решить проблему центровки, а не модифицировать ее для устранения проблемы.
2. Модификация профиля зуба: обрезка верхней части зуба и обрезка корня зуба.
Обрезка верхней части зуба уменьшает воздействие прикуса и снижает шум; обрезка корня зуба снижает концентрацию напряжения в корне зуба. Обычно используемая эмпирическая формула C a = k·m , прямозубая шестерня k принимает 0,01~0,05, косозубая шестерня умножается на cosβ, корень зуба k принимает 0,005~0,03; Длина обрезки L c составляет около 0,25–0,35 м и не короче обычного модуля в 1,5 раза.
Более надежным является наложение по величине деформации: e k = f KT + f pb + f f /3, f KT – упругая деформация под нагрузкой, f pb – ошибка базового шага, f f – ошибка формы зуба. Например, m=4, β=12°, k=0,02, эмпирическая формула дает C a =0,08 мм, L c ≈1,2 мм; если f pb =8 мкм, f f = 10 мкм, f KT ≈30 мкм, то метод суперпозиции дает e k ≈41 мкм. Разница между ними почти вдвое. Видно, что эмпирическая формула используется только в качестве начального значения и в конечном итоге сходится на основе фактических измерений пятен контакта и шума.
3. Изменение направления зуба: форма барабана, утончение конца зуба и изменение угла спирали.
Модификация зубьев решает проблему «давления нагрузки на один конец». Между этими тремя формами имеются очевидные различия:
форма | Цель | типичная сумма | Последствия передозировки |
|---|
Формирование барабана | Площадь контакта достигает середины ширины зуба, противодействуя деформации вала. | 0,005~0,02 мм; Тяжелая нагрузка пыли 0,02~0,03 мм | Эффективная площадь контакта уменьшается. |
Утончение кончика зуба | Уменьшите перегрузку концов зубьев и предотвратите отслаивание кромок. | Длина составляет 5–15 % ширины зуба, 0,01–0,03 мм с одной стороны. | Концевое контактное напряжение возрастает |
Изменение угла спирали | Компенсация наклона линии контакта, вызванного совокупной ошибкой угла спирали. | Обычно контролируется в пределах ±0,1°. | Чрезмерная нагрузка усугубит эксцентричную нагрузку. |
Степень модификации конца зуба можно оценить как S 1 = 4·f Hβ , где f Hβ — угловое отклонение линии направления зуба: S =0,04 мм, когда f Hβ =10 мкм 1. Длина обрезки S 2 представляет собой наименьшее значение между 2,2 м n +5 и 0,1 B + 5, что составляет около 13 мм, когда m n = 4 и B = 80 мм. Область утонения слишком короткая, что эквивалентно созданию крутого уклона на конце зуба.
4. К-образная диаграмма: квалифицированная рамка для модификации формы.
Приемка модифицированных зубов зависит не от единичной ошибки, а от К-образной диаграммы . В испытательном центре чертят зону допустимых изменений на диаграмме погрешностей формы и направления зубьев. Если измеренная кривая не выходит за рамки, она считается квалифицированной. В полной K-диаграмме должны быть четко указаны четыре вещи: диаметр начальной точки модификации, максимальная величина модификации, кривая модификации (прямая линия или парабола) и наличие фасок вершины и корня зуба.
Параболы больше подходят для изменения нагрузки в зацеплении и более плавных переходов, чем прямые, но правка и программирование шлифовального круга более сложны. Прямые линии плюс закругления часто используются в небольших и средних партиях. Не могут быть нарушены три жёсткие границы: толщина вершины зуба не менее 0,4м н , толщина корня зуба не менее 2,2 м н , общая степень совпадения не менее 1,2.
5. Четыре локальных сигнала о неправильном изменении формы.
Когда шум увеличивается , но вибрация невелика, это происходит главным образом из-за того, что чрезмерная обрезка снизила степень совпадения; яркие полосы на вершине зуба или ранняя точечная коррозия указывают на недостаточную обрезку и вершина зуба все еще находится в жестком контакте; два конца ширины зуба отслаиваются , что часто происходит из-за чрезмерного барабанения, и контакт спрессовывается в небольшой кусочек посередине; если один конец отполирован, а другой не соприкасается , то параллельность осей не устранена и проблема сборки прикрывается подрезкой. Эти сигналы часто появляются одновременно во время проверки аномального шума редуктора , и их необходимо рассматривать вместе с оценкой ступенчатого отказа от точечной коррозии шестерни редуктора, чтобы избежать ошибочной оценки модификаций конструкции как повреждений.
6. Как осуществлять закупки и реализацию на местах
При заказе пропишите в чертежах и техническом соглашении требования к модификации: метод модификации, максимальную величину модификации (мкм), начальную точку модификации, номер К-диаграммы, а также уровень точности и допуск направления зуба; проверьте, прикреплен ли отчет о прибытии к К-диаграмме, не выходит ли область модификации за рамки и попадает ли пятно контакта в середину ширины зуба.
Если на месте обнаружена эксцентриковая нагрузка, не спешите подозревать форму зуба: проверьте соосность муфты, плоскостность монтажной поверхности коробки и мягкие опоры, зазор в подшипнике и предварительную нагрузку, а также плотность колодок. Большая часть так называемых эксцентриковых нагрузок возникает при сборке. При необходимости замены зубчатых пар зубчатые пары следует заменять попарно. Замена одной детали приведет к разрушению заводской настройки трима, и пятна контакта немедленно отклонятся.
Сущность модификации деформаций заключается в замене известной деформации управляемым контактом. Сумма не большая, но соответствует условиям работы. Hangzhou Weigao Transmission может подтвердить требования к модификации и пятну контакта в соответствии со спектром нагрузки в своих линейках продуктов редукторов с твердой поверхностью зубьев, циклоидальных вертушек, червячных редукторов и мотор-редукторов, а также может предоставить альтернативы импортным моделям, таким как SEW 、NORD , и сравнить их с чертежами. Если вы ищете причину эксцентричной нагрузки, шума или отслаивания кончиков зубьев, вы можете отправить нам параметры рабочего состояния и отчет об испытаниях, и инженерный персонал проведет бесплатную проверку Selection.
