A fogaskerekek és tengelykapcsolók holtjátékának megértése
Definíció: Mi a visszacsapás?
Holtjáték (más néven holtjáték) a mechanikus hajtások illeszkedő alkatrészei közötti hézag vagy rés, leggyakrabban az összekapcsolódó fogaskerekek fogai közötti tangenciális hézagra utal, amikor az egyik fogaskereket álló helyzetben tartják, és az illeszkedő fogaskereket előre-hátra forgatják. Ez az “elveszett mozgás” vagy szabad játék mértékét jelenti a rendszerben – azt a távolságot, amelyet a hajtó fogaskerék el tud forogni, mielőtt a hajtott fogaskerék az ellenkező irányba bekapcsolódna.
Bizonyos mértékű holtjáték szükséges és szándékos, mivel helyet biztosít a kenéshez, elősegíti a hőtágulást és megakadályozza a fogak beszorulását. A kopásból eredő túlzott holtjáték azonban ütőterhelést, zajt, pozicionálási hibákat és egyéb problémákat okoz. rezgés problémák, különösen a precíziós gépek és az irányváltó alkalmazások esetében.
A visszacsapás célja
Szükséges funkciók
- Kenési hely: Lehetővé teszi a síkosító film kialakulását a fogak között
- Hőtágulás: Hozzájárul a fogaskerék fogainak meghosszabbodásához a hőmérséklet-emelkedéssel együtt
- Gyártási tűrések: Lehetővé teszi az összeszerelést a kis fogtávolság-különbségek ellenére is
- Megakadályozza a kötést: Biztosítja, hogy a fogak ne szoruljanak be terhelés vagy hőtágulás alatt
Tipikus holtjáték értékek
- Precíziós fogaskerekek: 0,05–0,15 mm (0,002–0,006 hüvelyk)
- Ipari fogaskerekek: 0,2–0,8 mm (0,008–0,030 hüvelyk)
- Nehézgépek: 1,0–3,0 mm (0,040–0,120 hüvelyk)
- Ökölszabály: 0,04-0,08% középtávolság ipari fogaskerekeknél
Mérési módszerek
Közvetlen mérés
- Hézagmérő módszer: Helyezzen be hézagmérőt a fogak közé a fogosztás vonalánál
- Tárcsajelző módszer: Fogd meg az egyik fogaskereket, forgasd a másikat előre-hátra, mérd meg az utat a dőlésszög-vonalnál
- Koordináta mérés: Mindkét fogaskerék precíziós mérése, elméleti holtjáték kiszámítása
- Holtjáték-mérő: Speciális szerszámok gyártáshoz vagy ellenőrzéshez
Működési értékelés
- Figyelj a csörgésre vagy kopogásra (túlzott ellenreakció)
- Figyelje meg a tengely mozgását, amikor a terhelés megfordul
- Pozicionálási hiba mérése szervorendszerekben
- Rezgéselemzés, amely az ütéssel kapcsolatos mintázatokat mutatja
Problémák a túlzott visszahatásból
Ütésterhelés és rezgés
- Amikor a terhelés megfordul, a fogak szétválnak, majd becsapódnak
- Lökésszerű terheléseket és impulzív rezgést hoz létre
- Frekvencia terhelésváltási sebességnél
- Felgyorsítja a fogaskerék fogainak kifáradását és kopását
- Jellegzetes kopogó vagy dörömbölő hangot produkál
Pozicionálási hibák
- Szervorendszerekben vagy pozicionáló berendezésekben a holtjáték “holt zónát” hoz létre.”
- A kimenő tengely nem reagál a kis bemeneti változásokra
- A pozicionálási hiba egyenlő a holtjáték mértékével
- Kritikus a CNC szerszámgépek, robotika és precíziós műszerek számára
Zaj
- Csörgés a fogak terhelésingadozás közbeni ütközéséből
- Különösen problémás változó terhelésű alkalmazásoknál
- A kopás miatti holtjáték növekedésével romlik
Csökkentett rendszermerevség
- A holtjáték megfelelőséget teremt a hajtásláncban
- Csökkenti a tényleges torziós merevséget
- Befolyásolja a vezérlőrendszer teljesítményét
- Instabilitást okozhat a visszacsatolásos szabályozó rendszerekben
A túlzott visszahatás okai
Normál kopás
- A fogoldalak kopása a csúszó érintkezés miatt
- A visszahatás fokozatos növekedése az évek során
- Várható kopási mód minden fogazatban
- Az arány a terheléstől, kenéstől és tisztaságtól függ.
Gyorsított kopás
- Csiszoló szennyeződés: Leppelőanyagként ható részecskék
- Nem megfelelő kenés: A határfelületi érintkezés gyorsítja a kopást
- Túlterhelés: Túlzott fogterhelés
- Eltolódás: Élterhelés koncentráló kopás
Tervezési vagy telepítési hibák
- Helytelen középtávolság-meghatározás
- Rossz felszereléspárosítás (nem egyező profilok)
- A hőtágulást nem vették kellőképpen figyelembe
- Túl laza gyártási tűrések
Rezgésdiagnózis
Rezgési jellemzők
- Hatással van: Éles impulzusok időhullám terhelésváltásoknál
- Többszörös felharmonikusok: Az ütőterhelés több frekvenciát gerjeszt
- Terhelésfüggő: A rezgés a nyomatékterheléstől függően változik
- Sebességfüggetlen komponens: Az ütési frekvencia a terhelésváltozás mértékén alapul, nem a tengelysebességen
A negatív reakció megkülönböztetése más problémáktól
- vs. általános felszerelés kopása: A holtjáték ütéseket okoz; a kopás sima, de megemelt felületet eredményez GMF
- vs. fogtörés: A törött fog fordulatonként egyszeri ütést okoz; a holtjáték terhelési ciklusonként több ütést okoz
- vs. lazaság: A holtjáték a fogaskerekek belsejében van; a lazaság a csapágyakban vagy a tartókban van.
Javítás és kezelés
Beállítási módszerek
- Középpont távolságának csökkentése: Húzd közelebb egymáshoz a fogaskerekeket (ha állítható)
- Alátét beállítása: Használjon alátéteket a fogaskerekek helyes elhelyezéséhez
- Holtjátékgátló fogaskerekek: Rugós terhelésű, osztott fogaskerekek, amelyek kiküszöbölik a holtjátékot
- Előtöltés: Enyhe terhelést alkalmazzon, ügyelve a fogak érintkezésére
Csere
- Cserélje ki a kopott fogaskerekeket, ha a holtjáték meghaladja a specifikációt
- Cserélje ki mindkét illeszkedő fogaskereket együtt (együtt kopnak)
- Fontolja meg a korszerűsített anyagok vagy bevonatok használatát a kopásállóság javítása érdekében
Működési lehetőségek
- Kerülje a gyakori terhelésváltást, ha lehetséges
- Szabályozza a terhelés felviteli sebességét az ütközés minimalizálása érdekében
- Fogadj el némi holtjátékot normálisan (ne húzd túl a hálót)
- Szervorendszerekben kompenzálja a vezérlőszoftvert
A holtjáték a fogaskerékhajtások szükséges jellemzője, amely csak akkor válik problémássá, ha túlzott. A megfelelő holtjáték-specifikáció, mérés és a túlzott holtjáték tüneteinek megértése lehetővé teszi a sebességváltó hatékony karbantartását, a csere megfelelő időzítését, valamint a hajtóműves gépek rezgés- és zajproblémáinak megfelelő elhárítását.