Cum sunt proiectate și fabricate cutiile de viteze personalizate de la concept până la livrare

Un producător de mixere a abordat SGR cu o specificație pentru niciun reductor de catalog nu o poate satisface: 12.000 Nm de cuplu de ieșire, turație de ieșire de 43 rpm și o flanșă verticală montată într-un anvelopă s. Unitatea care a trecut în cele din următorul test de acceptare nu a fost o cutie de viteze standard cu dimensiuni modificate. A fost proiectat de profilul serviciului spre exterior, aplicarea procesului disciplinar care se ocupă cu privire la viteze personalizate.

O cutie de viteze personalizată diferă de un reductor standard modificat într-un mod fundamental: trasabilitate. Geometria dintelui, calitatea materialului, ciclul de tratament termic, toleranțele de prelucrare și procedurile de testare rezultă dintr-o specificație de operare scrisă. Nu se presupune nimic. Acest articol explică modul în care funcționează acel proces în practică, de la primul calcul de proiect până la testul final de sarcină.

Faza de proiectare: de la profilul serviciului la geometria angrenajului

Un proiect personalizat de cutie de viteze incepe cu colectarea datelor, nu cu munca CAD. Producătorul are nevoie de viteza de intrare și puterea motorului, viteza de ieșire sau raportul de reducere necesar, cuplul nominal și de vârf, ciclul de funcționare, orientarea montajului, condițiile ambientale, limitarea de zgomot și durata de viață estimată. Un inginer atent cere mai mult decât o evaluare pe plăcuță. Dacă mașina aplică sarcini de șoc în timpul pornirii sau al mersului înapoi, cutia de viteze trebuie să le absoarbă. Dacă rulează 24 de ore pe zi, ratingul termic devine o constrângere. Tabelul de mai jos listează intrările minime de proiectare și ceea ce influențează fiecare.

Fiecare intrare schimbă designul. O sarcină maximă de trei ori mai mare decât cuplul nominal forțează calculele tensiunii dinte-rădăcină și durate de viață a rulmentului să fie repetate la valoarea mai mare. Un montaj vertical schimbă modul în care uleiul ajunge la rulmentul superior și dacă este necesar un sistem de lubrifiere separat. O temperatură ambientală de 45 °C poate necesita o carcasă mai mare sau un ventilator de răcire. Când acești parametri lipsesc, inginerul fie face ipoteze, fie refuză să citeze. Ambele sunt mai bune decât să presupunem.

Alegerea arhitecturii de transmisie

Odată ce profilul serviciului este convenit, inginerul selectează aranjamentul angrenajului. Decizia depinde de raportul de reducere, densitatea cuplului, spațiul disponibil și direcția axei de ieșire. Trei arhitecturi acoperă majoritatea lucrărilor personalizate.

Cutiile de viteze planetare oferă un cuplu mare într-un pachet coaxial, compact. Deoarece sarcina este împărțită între mai multe angrenaje planetare, fiecare dinte suportă mai puțină solicitare decât într-un design echivalent cu arbore paralel. Aplicațiile care necesită un cuplu ridicat susținut la viteză necesită adesea a cutie de viteze planetară cu cuplu mare cu angrenaje călite și șlefuite și o carcasă dimensionată pentru sarcina de vârf.

Reductor planetar personalizat cu cuplu mare Producători, firmă Shanghai SGR Heavy Industry Machinery Co., Ltd este reductor planetar din China cu producători de cuplu ridicat, roșu angrenaj planetar OEM/ODM... Vizualizare produs →

Cutiile de viteze cu melc cu anvelopă dublă sunt alegerea obișnuită atunci când arborele de ieșire trebuie să se rotească la 90 de grad față de axa motorului și sarcina include șocuri sau vibrații. Suprafața concavă a viermei se înfășoară în jurul roții melcate, producând o zonă de contact mai mare decât un vierme cilindric. În serviciul mixerului, în cazul în care paletele agitatorului întâlnesc rezistența la fluid, a cutie de viteze cu melc cu anvelopă dublă pentru aplicații cu mixer absoarbe aceste variații, păstrând în timp unitatea compactă.

Aplicație personalizată cutie de viteze cu melc dublu învelit pentru producătorii de mixere, Compa Shanghai SGR Heavy Industry Machinery Co., Ltd este aplicația cutie de viteze cu vierme dublu învelitoare din China pentru producătorii de mixere, dublu OEM/ODM... Vizualizare produs →

Pentru rapoartele dincolo de intervalul practic al unei singure trepte, sau atunci când sunt necesare atât un raport mare, cât și o ieșire în unghi drept, inginerii combină o treaptă planetară cu o treaptă vierme toroidală într-o singură carcasă. Etapa planetară oferă raportul; treapta vierme reorientează axa de ieșire.

Calcularea setului de viteze

Calculul detaliat al etapei fixează numerele dinților, modulul, unghiul helixului, distanța dintre centru, lățimea feței și intervalul de joc. Capacitatea de încărcare este verificată pentru îndoirea dinților și durabilitatea suprafeței folosind metode de evaluare ISO 6336 și AGMA 2001, cu un factor de serviciu aplicat pentru ciclul de funcționare și sarcinile de șoc. Acest pas determină dacă arhitectura aleasă poate îndeplini durata de viață necesară - de obicei 20.000 până la 50.000 de ore pentru echipamente industriale - fără a depăși nivelul.

Selectarea materialelor și tratament termic

Performanța angrenajului este decisă atât de metalurgie cât și de geometrie. Angrenajele planetare și cilindrice sunt de obicei fabricate din oțel aliat de călire. Semifabricatele sunt cementate la o adâncime a carcasei de aproximativ 0,8 până la 1,2 mm, întărite la 58 până la 62 HRC pe flanc și apoi măcinate până la geometria finală. Carcasa tare oferă rezistență la uzură; miezul dur oferă rezistență la îndoire. Omiterea sau controlarea incorectă a oricăruia dintre acești pași duce la găuri precoce sau fracturi ale dintelui.

Cutiile de viteze melcate cu anvelopă dublă folosesc o pereche de materiale diferită. Vimelul este călit și șlefuit, în timp ce roată melc este prelucrată dintr-un aliaj de bronz. Bronzul tolerează contactul de alunecare inerent antrenărilor de vierme și înglobează particule mici fără a deteriora viermele. În lucrările la comandă, certificatul de material și înregistrările de tratament termic ar trebui să fie livrate împreună cu cutia de viteză, astfel cumpărătorul să poată verifica dacă gradul și tratamentul specificat au fost efectiv utilizate.

Prelucrare și șlefuire de precizie

Fabricarea cutiei de viteze personalizate combină prelucrarea generală cu producția specializată de angrenaje. Carcasele sunt frezate și găurite pe mașini CNC. Semifabricatele angrenajului sunt răsucite, iar dinții sunt tăiați prin frecare sau modelare. După tratament termic, angrenajele de precizie sunt șlefuite în profil pe polizoare CNC pentru a corecta distorsiunea cauzată de întărire. Secvența completă - de la tăiere la șlefuire până la inspecția finală - este acoperită în articolul nostru anterior despre secretele fabricării cutiei de viteze .

Toleranțe separate o cutie de viteze personalizate de un reductor de marfă. Angrenajele industriale standard sunt adesea produse de calitatea DIN 7 sau 8. O cutie de viteze personalizata cu zgomot redus acest obicei de a macina la calitatea DIN 5 sau mai buna, cu limita mai strans de pas si de abatere a profilului. Pozițiile alezajului carcasei sunt menținute la câțiva microni, deoarece nealinierea reduce direct durata de viață a rulmentului și crește zgomotul.

Suprafețele toroidale ale viermilor cu înveliș dublu necesită un proces de șlefuire dedicat; o mașină de șlefuit convențională nu poate produce acel profil curbat. Mașina care face acest lucru trebuie să fie la fel de precisă ca și piesa pe care o produc. SGR a dezvoltat o mașină de șlefuit cu contur complex cu legături cu patru ax pentru profile toroidale și folosește un instrument de măsurare dedicat cu melc și plită pentru a verifica rezultatul. Acea combinație de scule personalizate și inspecție personalizată face posibilă producția repetabilă de vierme cu înveliș dublu.

Asamblare și verificare a performanței

Asamblarea este locul în care intenția de proiectare se întâlnește cu piese prelucrate. Rulmenții sunt preîncărcați în intervalul specific, jocul este setat la valoarea convenabilă și modelul de contact al dinților este verificat. Etanșările și căile de lubrifiere sunt verificate în funcție de orientare de montare. Când clientul specifică o configurație de motorreductor, cum ar fi a cutie de viteze planetară pentru motoare cu angrenaje , flanșa motorului și alezajul de intrare sunt măsurate în raport cu desenul, astfel încât motorul să se potrivească fără modificarea câmpului.

Cutie de viteze planetară personalizată pentru producătorii de motoare cu angrenaje, company Shanghai SGR Heavy Industry Machinery Co., Ltd este cutia de viteze planetara din China pentru producii de motoare cu angrenaje, cutie de viteze planetare OEM/ODM pentru ge... Vizualizare produs →

După asamblare, cutia de viteze rulează pe un banc de testare. Un producător de renume măsoară, sub sarcină:

• Eficiență la cuplul nominal și viteza
• Creșterea temperaturii pe o activitate de funcționare definită
• Nivelul de zgomot la viteza nominală
• Viteza vibrației la carcasă
• Scurgerile de ulei și comportamentul etanșării

Echipamentul de măsurare este diferența dintre verificarea unei cuții de viteze și demonstrarea acesteia. O mașină de măsurare a coordonatelor verifică geometria carcasei și angrenajului; un sistem de testare a puterii și eficienței cutiei de viteze verifică unitatea asamblată sub sarcină; o instalație de testare back-to-back poate rula unitatea în ambele direcții. Pentru industriile reglementate, întregul lanț poate necesita certificare. SGR a trecut de cerințele Registrului Maritim al Transporturilor Maritime din Rusia pentru reduceri de vânzare, care să impună proceduri documentate de material și de testare. Latura practică a acestui subiect este explicată în ghidul nostru despre cum să alegi cutia de viteze potrivită pentru proiectul tău .

Cum se evaluează un producător personalizat de cutii de viteze

Deoarece o cutie de viteză personalizată implică un angajament de viață lungă, capacitatea producătorului merită aceeași atenție ca și designul angrenajului. Patru verificări separate furnizorii capabili de revânzători și magazine de asamblare ușoară.

În primul rând, adâncimea de inginerie. Căutați o echipă de proiectare care să solicite profilul serviciului înainte de a cota. O referire la calculele ISO 6336 și dorința de a discuta despre analiza contactului cu dinții sunt semne că ingineria conduce proiectul, nu fișa de vânzare.

În al doilea rând, producția internă. Tăierea și șlefuirea angrenajului ar trebui să aibă loc în propria fabrică a furnizorului, cu mașini-unelte CNC și polizoare dintate pe podea. Un producător care externalizează fiecare pas de prelucrare nu poate controla toleranțele sau timpul de livrare.

În al treilea rând, inspecția și testarea. Instalația ar trebui să dețină instrumentele sale de măsurare și sisteme de testare. Dacă măsurarea este externalizată, bucla de feedback care îmbunătățește calitatea este întreruptă.

În al patrulea rând, experiența de aplicare. Solicitați instalații de referință în mașini similare și lecții documentate învățate din acele proiecte. A furnizor de cutii de viteze personalizate cu un deceniu de experiență în proiectare și producție va numi detaliile critice fără ezitare.

Procesul cutiei de viteze personalizate nu este un mister, dar este neertător pentru a începe rapid. Definiți cu onestitatea profilului de funcționare, verificați calculul, controlați materialul și tratamentul termic, măsurați angrenajele și testați unitatea asamblată sub sarcină. Când toți cei cinci pași sunt luați în serios, cutia de viteze personalizată devine una dintre cele mai fiabile părți ale mașinii pe care o conduce.