Тісті дөңгелектер мен муфталардағы артқы ойықты түсіну
Backlash (сондай-ақ lash немесе play деп те аталады) — механикалық берілістердегі жұп бөліктер арасындағы саңылау немесе бос аралық; жиі кездесетін жағдай — бір тісті дөңгелек қозғалмай тұрғанда екінші жұп тісті дөңгелекті алға-артқа теңселтіп, өлшенген тістер арасындағы тангенциалдық саңылау. Жүйедегі “жоғалған қозғалыс” немесе бос ойынның мөлшері — яғни жетекші тісті дөңгелектің жетектелетін тісті дөңгелекпен кері бағытта байланысқа кіргенге дейін жүретін қашықтығы. Шағын, қасақана қалдырылған артқы ойық дұрыс gear operationжұмыс үшін қажет, бірақ тозу нәтижесінде ол ұлғайған кезде соқпалы жүктеме, шу, орналасу қатесі және vibration.
1. Анықтама: артқы ойық дегеніміз не?
Тісті берілісте артқы ойық ең дәл түрде іс-қимыл сызығы бойынша өлшенген саңылау — немесе бір тіс екінші жұп тіспен байланысқа кіргенге дейін оның ішінде еркін қозғала алатын, бастапқы шеңбер сызығындағы тангенциалдық ойын — ретінде анықталады. Бір тісті дөңгелекті бекітіп, екіншісін теңселтсеңіз, беттер тиіскенге дейін еркін жүретін бұрыш — осы берілістегі артқы ойықтың тікелей өрнегі.
Бұл идея тісті дөңгелектерден тыс та қолданылады. Муфталар, шлицтер, жетекші бұрандалар, рейкалы-тісті берілістер және кез келген тісті немесе шпонкалы байланыстарда белгілі бір ойын болады. Маңызды тұжырым: белгілі бір артқы ойық қажетті және қасақана қарастырылған: ол майлау қабатының қалыптасуына орын береді, тістердің жылулық кеңеюін қамтамасыз етеді, өндіріс допустерін өтейді және жүктеме кезінде тістердің қысылып қалуының алдын алады. Артқы ойық тек жобалық мәнінен асқанда ақауға айналады — сол сәтте ол берілістегі жергілікті механикалық ыршыл тозықтың бір түрі ретінде әрекет етеді.
2. Мақсаты және типтік мәндер
Люфт неге арнайы жасалады
- Майлау кеңістігі: жүктелген және жүктелмеген тіс беттері арасында май қабықшасының пайда болуына мүмкіндік береді.
- Жылулық кеңею: редуктор жұмыс температурасына жылынған кезде тістердің ұзаруын өтейді.
- Өндіріс толеранстері: тіс қалыңдығы мен қадамындағы шағын ауытқуларға қарамастан жұп жинауға мүмкіндік береді.
- Бекелуді болдырмайды: жүктеме немесе жылулық кеңею кезінде тістер ешқашан қысылмайтынын қамтамасыз етеді, өйткені бұл үйкелісті және жылуды күрт арттырады.
Люфттің типтік мәндері
- Дәлдігі жоғары берілістер: 0.05–0.15 мм (0.002–0.006 дюйм).
- Өнеркәсіптік берілістер: 0.2–0.8 мм (0.008–0.030 дюйм).
- Ауыр техника: 1.0–3.0 мм (0.040–0.120 дюйм).
- Rule of thumb: жалпы өнеркәсіптік берілістер үшін орталық қашықтықтың шамамен 0.04–0.08%-ы.
Бұл бастапқы нүктелер, абсолютті мәндер емес — дұрыс мән модульге, дәлдік сыныбына, материалға және жұмыс жағдайына байланысты. Жаңа жұпты жобалау немесе тексеру кезінде тіс геометриясын дәлдік стандартына сәйкес растаған жөн; а цилиндрлік берілістер калькуляторы және сәйкес берілістер дәлдік сыныбы құрал орталық қашықтық пен төзімділікті ақылға қонымды артқы люфт диапазонымен байланыстыруды жеңілдетеді.
3. Өлшеу әдістері
Тікелей өлшеу
- Щуп өлшегіш әдісі: саңылауды тікелей өлшеу үшін щуп өлшегіштерді тістердің арасына бөліктік сызық деңгейінде салыңыз.
- Нутромер (индикаторлы сағат) әдісі: бір тісті дөңгелекті бекітіп, екіншісін алға-артқа тербетіңіз және бөліктік радиустағы бос жүрісті өлшеңіз.
- Координаталық өлшеу: екі тісті дөңгелекті де жоғары дәлдікпен өлшеп, тіс қалыңдығы мен орталық қашықтықтан теориялық артқы люфтті есептеңіз.
- Артқы люфт өлшегіш: өндірістік тексерулер немесе далалық инспекция үшін арнайы жасалған аспаптар.
Жұмыс кезіндегі бағалау
- Артық артқы люфтті көрсететін сылдыр немесе күрс еткен дыбыстарды тыңдаңыз.
- Жүктеме бағыты өзгергенде біліктің қозғалысын бақылаңыз — көзге көрінетін сілкіну люфтің белгісі.
- Серво немесе индекстеу жүйелерінде орналастыру қателігін өлшеңіз.
- Use vibration analysis артық люфтің туындататын соққы байланысты заңдылықтарды анықтау үшін.
4. Артық артқы люфттің тудыратын мәселелері
Соққылық жүктеме және діріл
- Жүктеме бағыты өзгергенде, тістер ажырайды, содан кейін бір-біріне соғылады.
- Бұл байланыс қайта орнаған сайын соққылық жүктемелер мен импульстік дірілді тудырады.
- Соқтығыс жүктеме бағытының өзгеру жиілігімен қайталанады, бұл міндетті түрде біліктің айналу жиілігіне сәйкес келмейді.
- Қайталанатын соқтығыстар тісті fatigue and wear.
- Нәтижесінде тән соғылу немесе дүрсіл шуы пайда болады.
Орналастыру қателіктері
- Сервожүйелерде және орналастыру жабдықтарында люфт әрбір бағыт өзгерісінің айналасында “өлі аймақ” құрады.
- Шығыс білігі люфт жойылғанша шағын кіріс өзгерістеріне жауап бермейді.
- Орналастыру қателігі люфт мөлшеріне тең болады.
- Бұл ЧПУ станоктары, роботтехника және дәлдік аспаптары үшін аса маңызды.
Шу және қаттылықтың төмендеуі
- Noise: жүктеме ауытқулары кезінде тістердің соқтығысуынан болатын дірілдеу шуы, айнымалы жүктемелі жетектерде әсіресе проблемалы, ал тозу артқан сайын саңылау үлкейеді.
- Жүйе қаттылығының төмендеуі: люфт жетек тізбегіне серпімділік енгізеді, тиімді torsional қаттылықты төмендетеді, басқару ілмегінің жұмысын нашарлатады, ал кері байланысты жүйелерде шектік цикл тұрақсыздығын тудыруы мүмкін.
5. Шамадан тыс люфтің себептері
Normal Wear
- Тіс бүйір беттері беріліс тістесуіне тән сырғанау жанасуынан тозады.
- Люфт жылдар бойы пайдалану барысында біртіндеп артады.
- Бұл барлық берілістердегі күтілетін тозу режимі.
- Тозу жылдамдығы жүктемеге, майлау сапасына және майдың тазалығына байланысты.
Жеделдетілген тозу
- Абразивті ластану: қатты бөлшектер өңдеуші қоспа ретінде әрекет етіп, тіс беттерін тозады.
- Жеткіліксіз майлау: металл беттер арасындағы шекаралық жанасу тозуды жеделдетеді.
- Overloading: шамадан тыс тіс жүктемесі беттік тозуды тездетеді.
- Misalignment: шеттен жүктеменің пайда болуы валик орындау қателігі тозуды тістердің бір шетіне шоғырландырады.
Жобалау немесе орнату қателері
- Орталықтар арасындағы қашықтықтың қате берілуі.
- Сәйкес келмейтін тіс профильдері бар дұрыс емес беріліс жұптастыруы.
- Жылулық кеңею жеткіліксіз ескерілген.
- Өндірістік рұқсаттар тым бос белгіленген.
6. Тербелісті талдау арқылы бос жүрісті диагностикалау
Тербеліс сигнатурасы
- Impacting: күшті соққылар time waveform әрбір жүктеме өзгерісінде.
- Бірнеше гармоникалар: соққылық жүктеме кең жиілік диапазонын қоздырады harmonics жалғыз таза үннің орнына.
- Load-dependent: тербеліс айналу моментінің жүктемесіне сәйкес өседі және азаяды.
- Жылдамдықтан тәуелсіз компонент: соққы жиілігі жүктеме өзгерісі циклін ұстанады, білік жылдамдығын емес.
Бос жүрісті басқа ақаулардан ажырату
- жалпы тісті берілістің тозуына қарсы: бослық соққылар тудырады, ал біркелкі тозу тегіс, бірақ жоғарылаған шестерге торлау жиілігі (GMF) бүйірлік жолақтармен бірге.
- тіс сынуына қарсы: сынған тіс айналымына бір рет соққы береді, ал бослық жүктеме циклі ішінде бірнеше соққы тудырады.
- vs. looseness: бослық берілістердің ішінде болады; looseness мойынтіректерде, корпустарда немесе тіреулерде болады.
Бослықтың, тістің тозуының және механикалық бостығының сипаттамалық белгілері бір-бірімен қабысатындықтан, спектрді де, фазамен уақыттық толқынды да бірге түсіретін анализатор баға жетпес құрал болып табылады. Далалық жағдайда екі арналы портативті аспап, мысалы Балансет-1А техникке берілістер қорабы мойынтірегінің корпусындағы уақыттық толқынды жазып алуға, артық бослықты білдіретін импульстік кері ауытқуларды анықтауға және берілістер қорабын ашпастан тепе-теңсіздікті болжаудан шығаруға немесе растауға мүмкіндік береді. Тісті зондтаудың және оның бүйірлік жолақтарының дәл орнын анықтау арнайы тісті дөңгелектің торлау жиілігін есептеу құралы.
7. Түзету және басқару
Реттеу әдістері
- Орталық арақашықтықты азайту: орнатым мүмкіндік берсе, берілістерді бір-біріне сәл жақындата орналастырыңыз.
- Төсемдерді реттеу: берілістерді дұрыс тісті зондтауға реттеу үшін төсемдерді пайдаланыңыз.
- Бослықсыз берілістер: ойынды үздіксіз жоятын, серіппелі жартылай берілістер.
- Preload: тіс қырлары үнемі жанасып тұруын қамтамасыз ету үшін аз жүктеме қолданыңыз (қараңыз подшипник предварительного натяжения мойынтіректердегі ұқсас принцип үшін).
Replacement
- Бослық техникалық сипаттаманы асқан жағдайда тозған берілістерді ауыстырыңыз.
- Екі жұптасқан тісті дөңгелекті де бірге ауыстырыңыз, өйткені олар жұп ретінде бірге тозады.
- Жақсырақ тозуға төзімділік үшін жаңартылған материалдарды немесе беттік жабындарды пайдалануды қарастырыңыз.
Жұмыс режимін бейімдеу шаралары
- Технологиялық процесс мүмкіндік берген жерде жүктеме бағытының жиі өзгеруіне жол бермеңіз.
- Соққы әсерін жұмсарту үшін жүктеме берудің қарқынын бақылаңыз.
- Белгілі бір бослықты қалыпты жағдай ретінде қабылдаңыз — тіс илесуін артық қыспаңыз, бұл тіркеліп қалуды және қызып кетуді тудыруы мүмкін.
- Серво жүйелерінде басқару бағдарламалық қамтамасылығындағы өлі аймақты өтемдеңіз.
Бослық — тісті берілістердің қажетті қасиеті болып табылады және тек шамадан тыс өскенде ғана мәселеге айналады. Дұрыс техникалық талаптарды, дыбысты өлшеу әдістемесін және артық ойнақтықтың тербеліс белгілерін түсіну редукторларды тиімді техникалық күтіп ұстауға, ауыстыру мерзімін дұрыс жоспарлауға және жүйелі тәсіл қолдануға мүмкіндік береді troubleshooting and техникалық жай-күйді бақылау тісті механизмдердің қайталанатын шу мен тербеліс мәселелеріне.
