Memahami Backlash dalam Gear dan Gandingan
Definisi: Apakah itu Backlash?
Tindak balas (juga dipanggil sebatan atau mainan) ialah kelegaan atau jurang antara komponen mengawan dalam pemacu mekanikal, yang paling biasa merujuk kepada kelegaan tangensial antara gigi gear meshing apabila satu gear dipegang pegun dan gear mengawan diputar ke depan dan ke belakang. Ia mewakili jumlah "pergerakan hilang" atau permainan bebas dalam sistem—jarak gear pemanduan boleh berputar sebelum menggerakkan gear yang dipandu ke arah yang bertentangan.
Beberapa tindak balas adalah perlu dan disengajakan, menyediakan ruang untuk pelinciran, menampung pengembangan haba, dan menghalang pengikatan gigi. Walau bagaimanapun, tindak balas yang berlebihan daripada kehausan menghasilkan pemuatan impak, bunyi bising, ralat kedudukan dan getaran masalah, terutamanya dalam mesin ketepatan dan aplikasi pemacu undur.
Tujuan Tindak Balas
Fungsi yang Diperlukan
- Ruang pelinciran: Membenarkan filem pelincir terbentuk di antara gigi
- Pengembangan Terma: Menampung pemanjangan gigi gear dengan kenaikan suhu
- Toleransi Pembuatan: Membenarkan pemasangan walaupun terdapat variasi jarak gigi yang kecil
- Menghalang Pengikatan: Memastikan gigi tidak tersekat di bawah beban atau pertumbuhan haba
Nilai Tindak Balas Biasa
- Gear Ketepatan: 0.05-0.15 mm (0.002-0.006 inci)
- Gear Perindustrian: 0.2-0.8 mm (0.008-0.030 inci)
- Jentera Berat: 1.0-3.0 mm (0.040-0.120 inci)
- Peraturan Ibu Jari: 0.04-0.08% jarak tengah untuk gear industri
Kaedah Pengukuran
Pengukuran Langsung
- Kaedah Feeler Gauge: Masukkan tolok peraba antara gigi pada garisan pic
- Kaedah Penunjuk Dail: Pegang satu gear, putar yang lain ke depan dan belakang, ukur perjalanan pada garisan padang
- Pengukuran Koordinat: Pengukuran ketepatan kedua-dua gear, kira tindak balas teori
- Tolok Balas Balas: Alat khusus untuk pengeluaran atau pemeriksaan
Penilaian Operasi
- Dengar bunyi berderak atau berdenting (serangan balas yang berlebihan)
- Perhatikan pergerakan aci apabila beban dibalikkan
- Ukur ralat kedudukan dalam sistem servo
- Analisis getaran menunjukkan corak berkaitan impak
Masalah daripada Tindak Balas Berlebihan
Pemuatan Kesan dan Getaran
- Apabila beban terbalik, gigi akan terpisah dan kemudian hentaman
- Mencipta beban kejutan dan getaran impulsif
- Kekerapan pada kadar pembalikan beban
- Mempercepatkan kelesuan dan kehausan gigi gear
- Menghasilkan bunyi ketukan atau hentakan yang khas
Kesilapan Kedudukan
- Dalam sistem servo atau peralatan penentududukan, tindak balas menghasilkan "zon mati"“
- Aci keluaran tidak bertindak balas terhadap perubahan input kecil
- Ralat kedudukan sama dengan jumlah tindak balas
- Kritikal untuk alat mesin CNC, robotik, instrumen ketepatan
bising
- Berdentum-dentum akibat kesan gigi semasa turun naik beban
- Terutamanya bermasalah dalam aplikasi beban berubah-ubah
- Lebih teruk apabila tindak balas meningkat daripada haus
Mengurangkan Kekakuan Sistem
- Tindak balas mewujudkan pematuhan dalam kereta api pandu
- Mengurangkan kekakuan kilasan yang berkesan
- Mempengaruhi prestasi sistem kawalan
- Boleh menyebabkan ketidakstabilan dalam sistem kawalan maklum balas
Punca Tindak Balas Berlebihan
Pakai Biasa
- Rupi gigi haus akibat sentuhan gelongsor
- Peningkatan secara beransur-ansur dalam tindak balas selama bertahun-tahun
- Mod kehausan yang dijangkakan dalam semua penggearan
- Kadar bergantung pada beban, pelinciran, kebersihan
Pemakaian Dipercepat
- Pencemaran yang melelas: Zarah bertindak sebagai sebatian lapping
- Pelinciran yang tidak mencukupi: Sentuhan sempadan mempercepatkan haus
- Berlebihan: Beban gigi yang berlebihan
- salah jajaran: Haus menumpukan pemuatan tepi
Ralat Reka Bentuk atau Pemasangan
- Spesifikasi jarak tengah yang salah
- Gandingan gear yang salah (profil tidak sepadan)
- Pengembangan terma tidak dipertimbangkan dengan secukupnya
- Toleransi pembuatan terlalu longgar
Diagnosis Getaran
Ciri-ciri Getaran
- Memberi kesan: Impuls tajam masuk bentuk gelombang masa pada pembalikan beban
- Pelbagai Harmonik: Pemuatan kesan merangsang berbilang frekuensi
- Bergantung kepada beban: Getaran berbeza dengan pemuatan tork
- Komponen Bebas Kelajuan: Kekerapan impak berdasarkan kadar variasi beban, bukan kelajuan aci
Membezakan Tindak Balas daripada Isu Lain
- lwn. Pakai Gear Am: Tindak balas menimbulkan kesan; memakai mencipta licin tetapi dinaikkan GMF
- lwn. Kerosakan Gigi: Gigi patah menghasilkan kesan sekali setiap revolusi; tindak balas mencipta pelbagai impak bagi setiap kitaran beban
- lwn. Kelonggaran: Serangan balas adalah dalaman kepada gear; kelonggaran adalah pada galas atau lekap
Pembetulan dan Pengurusan
Kaedah Pelarasan
- Pengurangan Jarak Pusat: Gerakkan gear lebih rapat (jika boleh laras)
- Pelarasan Shim: Gunakan shim untuk meletakkan gear dengan betul
- Gear Anti-Las Balik: Pisahkan gear dengan pemuatan spring menghilangkan mainan
- Pramuat: Sapukan sedikit beban untuk mengekalkan sentuhan gigi
Penggantian
- Gantikan gear yang haus apabila tindak balas melebihi spesifikasi
- Gantikan kedua-dua gear mengawan bersama-sama (pakai bersama)
- Pertimbangkan bahan atau salutan yang dinaik taraf untuk rintangan haus yang lebih baik
Penginapan Operasi
- Elakkan pembalikan beban yang kerap jika boleh
- Kawal kadar aplikasi beban untuk meminimumkan kesan
- Terima beberapa tindak balas seperti biasa (jangan terlalu ketatkan jaringan)
- Dalam sistem servo, beri pampasan dalam perisian kawalan
Serangan balas adalah ciri penting pemacu gear yang menjadi masalah hanya apabila berlebihan. Memahami spesifikasi tindak balas yang betul, pengukuran dan simptom tindak balas yang berlebihan membolehkan penyelenggaraan kotak gear yang berkesan, pemasaan penggantian yang sesuai dan penyelesaian masalah getaran dan bunyi bising yang betul dalam jentera bergear.