Hoe kunnen de assemblage en prestaties van S-serie wormwielreductiemotoren worden geoptimaliseerd?

1. Hoe kan ik de ingrijpingsspeling van het wormwielpaar van de S-serie wormwielmotor met spiraalvormige tandwielen aanpassen? ​

(1) Analyse van de impact van ingrijpingsspeling op de transmissienauwkeurigheid en levensduur
In de wormwielmotor met spiraalvormige tandwielen uit de S-serie is de ingrijpingsspeling van het wormwielpaar een sleutelparameter, die een aanzienlijke invloed heeft op de transmissienauwkeurigheid en de levensduur van de apparatuur. ​
Vanuit het perspectief van de transmissienauwkeurigheid zal een overmatige ingrijpingsspeling ernstige problemen veroorzaken. Bij precisietransmissiesystemen, zoals de voedingsasaandrijving van CNC-bewerkingsmachines, zal overmatige speling ervoor zorgen dat het wormwiel de beweging van het wormwiel niet tijdig en nauwkeurig kan volgen tijdens de werking van de uitgaande as van de motor, wat resulteert in een duidelijke vertraging. Dit zal afwijkingen in de positionering van de werkbank veroorzaken en het zal niet in staat zijn om de hoge precisiepositie te bereiken die vereist is door het ontwerp, wat een grote invloed zal hebben op de verwerkingsnauwkeurigheid. Bij het verwerken van precisiematrijzen kunnen positioneringsafwijkingen bijvoorbeeld fouten veroorzaken in de belangrijkste afmetingen van de matrijs, waardoor de matrijs wordt gesloopt. ​
Wat de levensduur betreft, is een onredelijke ingrijpingsafstand ook zeer schadelijk. Wanneer de speling te groot is, zal de slagkracht tussen de tandoppervlakken van het wormwiel aanzienlijk toenemen tijdens het ingrijpingsproces. Elke keer dat er sprake is van ingrijping, is de botsing van het tandoppervlak als een kleine hamer die op het tandoppervlak slaat. Als dit lange tijd aanhoudt, zal er vermoeidheidsslijtage optreden op het tandoppervlak, wat resulteert in putjes, afbladderen en andere schade. De toegenomen slijtage zal geleidelijk de tandvorm vernietigen, de ingrijpingsspeling verder vergroten, een vicieuze cirkel vormen en uiteindelijk leiden tot voortijdig falen van het wormwiel, waardoor de levensduur van de apparatuur aanzienlijk wordt verkort. ​

(2) Introductie van aanpassingsmethoden (zoals aanpassing van vulplaatjes, axiale fijnafstelling, enz.).
Shim-aanpassing is een relatief gebruikelijke methode. In de installatiestructuur van het wormwiel wordt meestal een vulringgroep geplaatst tussen de lagerzitting van de worm en de behuizing. Wanneer de ingrijpingsspeling moet worden aangepast, wordt de axiale positie van de worm gewijzigd door het aantal of de dikte van de vulplaten te vergroten of verkleinen. Als de speling te groot is, vergroot dan de dikte van de vulring om de worm weg te bewegen van het wormwiel, waardoor de speling kleiner wordt; Omgekeerd, als de speling te klein is, verminder dan de dikte van de vulring om de worm dichter bij het wormwiel te brengen. Deze methode is relatief eenvoudig te bedienen en heeft lage kosten, maar de instelnauwkeurigheid is beperkt en het is niet eenvoudig om na het afstellen weer te veranderen. ​
Axiale fijnafstemming maakt gebruik van een aantal speciaal ontworpen mechanismen om axiale microbeweging van de worm te bereiken. Aan het ene uiteinde van de worm wordt bijvoorbeeld een instelapparaat met schroefdraad geïnstalleerd, en de worm wordt in axiale richting geduwd door de stelmoer te draaien. Met deze methode kan een relatief nauwkeurige aanpassing van de speling worden bereikt en is geschikt voor gelegenheden waarbij hoge eisen aan de transmissienauwkeurigheid worden gesteld. Er zijn ook hydraulische of pneumatische apparaten om axiale fijnafstelling te bereiken, en de beweging van de worm kan nauwkeurig worden gecontroleerd door de druk te regelen om de afstelnauwkeurigheid verder te verbeteren. ​
(3) Zorg voor industriestandaarden of interne controle-indicatoren van ondernemingen
In termen van industrienormen moet voor wormreductiemotoren met spiraalvormige tandwielen uit de S-serie voor algemene industriële toepassingen de ingrijpingsspeling van het wormpaar gewoonlijk worden geregeld tussen 0,05 en 0,2 mm. Dit bereik kan niet alleen een bepaalde transmissienauwkeurigheid garanderen, maar ook problemen zoals opwarming en vastlopen veroorzaakt door een te kleine speling voorkomen. Als bijvoorbeeld bij algemene apparatuur in de machinebouwindustrie reductiemotoren uit de S-serie worden gebruikt, zullen de meeste bedrijven deze industrienorm volgen voor montage en inspectie. ​
Sommige bedrijven die hogere eisen stellen aan de productkwaliteit en -prestaties zullen strengere interne controle-indicatoren formuleren. Bij bedrijven die hoogwaardige automatiseringsapparatuur vervaardigen, kunnen hun interne controle-indicatoren bijvoorbeeld de ingrijpingsafstand tussen 0,03 en 0,1 mm regelen. Om deze indicator te bereiken, zal het bedrijf nauwkeurigere verwerkingstechnologie in het productieproces gebruiken, zoals uiterst nauwkeurig slijpen, om de nauwkeurigheid van het tandprofiel van het wormwiel te garanderen; tijdens het assemblageproces zullen meer geavanceerde meetinstrumenten en assemblagetechnologieën, zoals lasermeetinstrumenten, worden gebruikt om de speling nauwkeurig te meten om de betrouwbaarheid en stabiliteit van het product onder hoge belasting en uiterst nauwkeurige werkomgevingen te garanderen.

2. Welke maatregelen zijn er genomen om het geluid van de wormreductiemotor met spiraalvormige tandwielen uit de S-serie te beheersen?

(1) Bespreek de belangrijkste geluidsbronnen (ingrijpen van tandwielen, trillingen van lagers, enz.)

Tijdens de werking van de wormreductiemotor met spiraalvormige tandwielen uit de S-serie zijn de geluidsbronnen relatief complex, waarvan tandwielingrijping en lagertrillingen de twee belangrijkste geluidsbronnen zijn.

Tandwielaangrijpingsgeluid wordt veroorzaakt door de wrijving, botsing en ingrijpende impact tussen de tandoppervlakken wanneer het spiraalvormige tandwiel en het wormwiel in elkaar grijpen. Wanneer tandwielen met hoge snelheid in elkaar grijpen, zal de microscopische ruwheid van het tandoppervlak op het moment van contact impactkracht veroorzaken. Deze slagkracht veroorzaakt trillingen in het tandwiel en verspreidt zich door de lucht om geluid te vormen. Tegelijkertijd is de tandprofielfout, vanwege het onredelijke ontwerp van de tandwielmodulus, de drukhoek en andere parameters, of de lage verwerkingsnauwkeurigheid, groot en zal er tijdens het ingrijpingsproces onmiddellijke ingrijping en ingrijping optreden, waardoor de generatie van geluid verder wordt verergerd.
Lagertrillingen zijn ook een geluidsbron die niet kan worden genegeerd. Wanneer de motor draait, moet het lager niet alleen radiale en axiale belastingen verdragen, maar ook een hoge rotatiesnelheid handhaven. Als de productienauwkeurigheid van het lager niet hoog is, zoals de rondheidsfout van de loopring en de diameterafwijking van het rolelement, zal dit tijdens de werking van het lager een ongebalanceerde middelpuntvliedende kracht veroorzaken, wat trillingen en geluid veroorzaakt. Bovendien zal een slechte smering van het lager ook de wrijving tussen het rolelement en de loopbaan vergroten, waardoor extra geluid ontstaat. Wanneer het lager langdurig wordt gebruikt, zal het worden beschadigd door slijtage, afbladderen door vermoeidheid en andere schade, en zullen de trillingen en het geluid duidelijker zijn.
(2) Maak een lijst van de processen voor geluidsreductie (zoals het trimmen van tandprofielen, uiterst nauwkeurige bewerking, ontwerp voor trillingsreductie, enz.)
Het trimmen van tandprofielen is een effectief proces voor geluidsreductie. Door de bovenkant en wortel van het tandwiel goed te slijpen, wordt de vorm van het tandprofiel veranderd, zodat het tandwiel tijdens het ingrijpingsproces een soepelere overgang kan bereiken en de impact van het in- en uitgrijpen kan verminderen. Concreet wordt een bepaalde dikte van de bovenkant van de tand verwijderd, zodat de bovenkant van de tand geleidelijk in contact kan komen met het tandoppervlak van het andere tandwiel bij het ingrijpen om plotselinge schokken te voorkomen; de wortel van de tand wordt ook geslepen zodat de tandwortel stabieler kan zijn bij het loskomen. Dit proces kan het ingrijpende geluid van de tandwielen aanzienlijk verminderen.
Een uiterst nauwkeurige verwerking is de sleutel om de kwaliteit van tandwielen en lagers te garanderen en daarmee het geluid te verminderen. Op het gebied van tandwielverwerking worden geavanceerde CNC-verwerkingsapparatuur en precisieslijptechnologie gebruikt om verschillende precisie-indicatoren van tandwielen strikt te controleren, zoals spoedafwijking, tandprofielfout, tandrichtingfout, enz., zodat het tandoppervlak van het tandwiel gladder is en de ingrijping nauwkeuriger is, waardoor het geluid veroorzaakt door verwerkingsfouten effectief wordt verminderd. Voor lagers worden, door de productienauwkeurigheid te verbeteren en de maatnauwkeurigheid en vormnauwkeurigheid van de loopbaan en het rolelement te garanderen, de trillingen en het geluid van het lager tijdens bedrijf verminderd.
Trillingsreductieontwerp is ook een belangrijk middel voor geluidsreductie. Bij het structurele ontwerp van de motor zijn redelijke maatregelen voor trillingsreductie genomen. Er zijn bijvoorbeeld elastische trillingsdempende kussens geplaatst tussen de motorbehuizing en de interne sleutelcomponenten, en de stijve verbinding in het trillingsoverdrachtspad is veranderd in een elastische verbinding, die de trillingsenergie effectief absorbeert en verzwakt en de overdracht van trillingen naar buiten vermindert. Bij het ontwerp van de doos zijn het aantal en de indeling van de versterkingsribben vergroot om de stijfheid van de doos te verbeteren, de door trillingen veroorzaakte doosresonantie te verminderen en zo de geluidsstraling te verminderen.
(3) Vergelijking van geluidstestgegevens voor en na optimalisatie
In een reëel geval werd een geluidstest uitgevoerd op een wormreductiemotor uit de S-serie die niet was geoptimaliseerd voor geluidsreductie. Onder nominale snelheids- en belastingsomstandigheden werd een professioneel geluidstestinstrument gebruikt om te meten op een afstand van 1 meter van de motor, en de gemeten geluidswaarde was 85 dB (A). Dit geluidsniveau is onaanvaardbaar op sommige plaatsen waar hoge eisen worden gesteld aan lawaai in de werkomgeving, zoals in werkplaatsen voor de productie van precisie-elektronische apparatuur en werkplaatsen voor de productie van medische apparatuur.
Nadat een reeks geluidsreducerende maatregelen was geoptimaliseerd, werd de geluidsproef opnieuw uitgevoerd. De tandwielen werden verwerkt door middel van tandprofiel-trimtechnologie, en de tandwielen en lagers werden met hoge precisie verwerkt. Tegelijkertijd werd een ontwerp voor trillingsreductie aan de motorstructuur toegevoegd. Onder dezelfde testomstandigheden werd de gemeten geluidswaarde teruggebracht tot 70 dB (A). Ter vergelijking: duidelijk is te zien dat het geluid van de geoptimaliseerde motor aanzienlijk is verminderd, met een reductie van 15 dB (A). Dit resultaat toont aan dat het uitgebreide gebruik van meerdere geluidsreductieprocessen de akoestische prestaties van de wormreductiemotor uit de S-serie effectief kan verbeteren en kan voldoen aan de lage geluidseisen van verschillende toepassingsscenario's.

3. Hoe kan de transmissie-efficiëntie van de S-serie wormreductiemotor met spiraalvormige tandwielen worden verbeterd?

(1) Analyse van de belangrijkste factoren die de efficiëntie beïnvloeden (wrijvingsverlies, smeermethode, enz.)

In de wormreductiemotor met spiraalvormige tandwielen uit de S-serie wordt de verbetering van de transmissie-efficiëntie beïnvloed door vele sleutelfactoren, waaronder wrijvingsverlies en smeermethode een belangrijke positie innemen.

Wrijvingsverlies is een van de belangrijkste redenen voor de vermindering van de transmissie-efficiëntie. Tijdens het in elkaar grijpende proces van het spiraalvormige tandwiel en het wormwiel is er sprake van relatieve verschuiving tussen de tandoppervlakken, wat onvermijdelijk wrijving genereert. Wanneer de motor draait, verbruikt deze wrijving een grote hoeveelheid ingangsenergie, zet deze om in warmte-energie en verspreidt deze, waardoor het effectieve uitgangsvermogen wordt verminderd. Door de hoge ruwheid van het tandoppervlak zullen de microscopische oneffenheden bijvoorbeeld de wrijving tussen de tandoppervlakken vergroten, wat resulteert in meer energieverlies bij het wrijvingsproces. Tegelijkertijd zal een onredelijk ontwerp van parameters zoals de spiraalhoek en module van het wormwiel ook de glijdende wrijving tussen de tandoppervlakken vergroten, waardoor de transmissie-efficiëntie verder wordt verminderd.
De invloed van de smeermethode op de transmissie-efficiëntie is ook zeer aanzienlijk. Goede smering kan een oliefilm vormen tussen de tandoppervlakken, de metalen oppervlakken die in direct contact staan ​​van elkaar scheiden, de wrijvingscoëfficiënt verminderen en wrijvingsverlies verminderen. Als de smering onvoldoende is, zal het directe metalen contactoppervlak tussen de tandoppervlakken toenemen en zal de wrijving toenemen, wat niet alleen zal leiden tot een afname van de transmissie-efficiëntie, maar ook de slijtage van het tandoppervlak zal versnellen. Verschillende smeermethoden, zoals spatsmering en geforceerde smering, hebben verschillende smeereffecten. Spatsmering is het spetteren van smeerolie op het tandoppervlak door de rotatie van het tandwiel. Deze methode is geschikt voor situaties met lage snelheden en lichte belasting, maar kan mogelijk niet voldoende smering garanderen bij hoge snelheden en zware belasting. Geforceerde smering is het spuiten van smeerolie op het aangrijpingspunt van het tandoppervlak met een bepaalde druk via een oliepomp, wat een betrouwbaardere smering kan opleveren, maar het systeem is relatief complex en de kosten zijn hoog.
(2) Verbeterplannen voorstellen (zoals het selecteren van materialen met lage wrijving, het optimaliseren van het smeersysteem, enz.)
De selectie van materialen met lage wrijving is een van de effectieve manieren om de transmissie-efficiëntie te verbeteren. Voor de vervaardiging van tandwielen en wormwielen kunnen nieuwe materialen met een lage wrijvingscoëfficiënt worden gebruikt, zoals hoogwaardige technische kunststoffen en metaalcomposieten. Dit materiaal heeft zowel de sterkte en slijtvastheid van metalen als de lage wrijvingseigenschappen van technische kunststoffen, waardoor het wrijvingsverlies tussen tandoppervlakken aanzienlijk kan worden verminderd. Bij de vervaardiging van wormwielen kan het gebruik van composietmaterialen van koperlegeringen en polytetrafluorethyleen de wrijving effectief verminderen en de transmissie-efficiëntie verbeteren in vergelijking met traditionele bronzen wormwielen.
Het optimaliseren van het smeersysteem is ook van cruciaal belang. Voor snellopende, zwaarbelaste reductiemotoren uit de S-serie kan een combinatie van geforceerde smering en circulatiekoeling worden gebruikt. De smeerolie wordt via een oliepomp met een geschikte druk en stroomsnelheid naar de in elkaar grijpende delen van de tandwielen en wormwielen gebracht, zodat ook onder hoge belasting een goede oliefilm kan worden gevormd. Tegelijkertijd wordt een koelapparaat ingesteld om de smeerolie af te koelen om te voorkomen dat de oliefilm dunner wordt en de smeerprestaties afnemen als gevolg van een te hoge olietemperatuur. Hoogwaardige additieven zoals anti-slijtage additieven en wrijvingsverminderende additieven worden aan het smeersysteem toegevoegd om de prestaties van de smeerolie verder te verbeteren, de wrijvingscoëfficiënt te verminderen en de transmissie-efficiëntie te verbeteren.