Forstå tilbakeslag i gir og koblinger
Definisjon: Hva er motreaksjon?
Motreaksjon (også kalt slark eller klaring) er klaringen eller gapet mellom sammenkoblede komponenter i mekaniske drivverk, og refererer vanligvis til den tangentielle klaringen mellom inngripende tannhjulstenner når ett tannhjul holdes stasjonært og det sammenkoblede tannhjulet roteres frem og tilbake. Det representerer mengden "tapt bevegelse" eller fritt slark i systemet – avstanden drivgiret kan rotere før det kobles inn i det drevne tannhjulet i motsatt retning.
Noe tilbakeslag er nødvendig og bevisst, for å gi plass til smøring, imøtekomme termisk ekspansjon og forhindre tannbinding. Imidlertid skaper overdreven tilbakeslag fra slitasje støtbelastning, støy, posisjoneringsfeil og vibrasjon problemer, spesielt i presisjonsmaskiner og applikasjoner med reverseringsdrift.
Formålet med tilbakeslag
Nødvendige funksjoner
- Smøreplass: Lar dannelsen av smørefilm mellom tennene
- Termisk ekspansjon: Tillater forlengelse av girtenner med temperaturøkning
- Produksjonstoleranser: Tillater montering til tross for små variasjoner i tannavstanden
- Forhindrer binding: Sikrer at tennene ikke setter seg fast under belastning eller termisk vekst
Typiske tilbakeslagsverdier
- Presisjonsgir: 0,05–0,15 mm (0,002–0,006 tommer)
- Industrielle gir: 0,2–0,8 mm (0,008–0,030 tommer)
- Tungt maskineri: 1,0–3,0 mm (0,040–0,120 tommer)
- Tommelfingerregel: 0,04–0,08% senteravstand for industrielle gir
Målemetoder
Direkte måling
- Følermålermetode: Sett inn følermålere mellom tennene ved delinglinjen
- Metode for urskiveindikator: Hold ett gir, roter det andre frem og tilbake, mål vandringen ved stigningslinjen
- Koordinatmåling: Presisjonsmåling av begge girene, beregn teoretisk slark
- Tilbakeslagsmåler: Spesialverktøy for produksjon eller inspeksjon
Driftsvurdering
- Lytt etter skrangling eller klunking (overdreven tilbakeslag)
- Observer akselbevegelsen når lasten reverseres
- Mål posisjoneringsfeil i servosystemer
- Vibrasjonsanalyse som viser støtrelaterte mønstre
Problemer fra overdreven motreaksjon
Støtbelastning og vibrasjon
- Når lasten reverseres, separerer tennene seg og støter deretter
- Skaper sjokkbelastninger og impulsive vibrasjoner
- Frekvens ved lastreverseringshastighet
- Akselererer utmatting og slitasje av girtann
- Produserer karakteristisk banke- eller smellelyd
Posisjoneringsfeil
- I servosystemer eller posisjoneringsutstyr skaper tilbakeslag en “dødsone”
- Utgangsakselen reagerer ikke på små endringer i inngangen
- Posisjoneringsfeilen er lik mengden av tilbakeslag
- Kritisk for CNC-maskiner, robotikk og presisjonsinstrumenter
Støy
- Skrangling fra tenner som støter mot hverandre under belastningsvariasjoner
- Spesielt problematisk i applikasjoner med variabel belastning
- Forverres når tilbakeslaget øker fra slitasje
Redusert systemstivhet
- Motgang skaper ettergivenhet i drivverket
- Reduserer effektiv torsjonsstivhet
- Påvirker kontrollsystemets ytelse
- Kan forårsake ustabilitet i tilbakekoblingskontrollsystemer
Årsaker til overdreven tilbakeslag
Normal slitasje
- Tannflankene slites fra glidende kontakt
- Gradvis økning i tilbakeslag over år
- Forventet slitasjemodus i alle gir
- Hastigheten avhenger av belastning, smøring og renslighet
Akselerert slitasje
- Slipende forurensning: Partikler som fungerer som overlappende masse
- Utilstrekkelig smøring: Akselererende slitasje ved grensekontakt
- Overbelastning: Overdreven tannbelastning
- Feiljustering: Kantbelastning konsentrerende slitasje
Design- eller installasjonsfeil
- Feil spesifisering av senteravstand
- Feil girparing (profiler som ikke samsvarer)
- Termisk ekspansjon ikke tilstrekkelig vurdert
- Produksjonstoleransene er for løse
Vibrasjonsdiagnose
Vibrasjonsegenskaper
- Påvirker: Skarpe impulser i tidsbølgeform ved lastreverseringer
- Flere harmoniske: Støtbelastning eksiterer flere frekvenser
- Lastavhengig: Vibrasjonen varierer med momentbelastning
- Hastighetsuavhengig komponent: Slagfrekvens basert på lastvariasjonsrate, ikke akselhastighet
Å skille tilbakeslag fra andre problemer
- vs. generell utstyrsslitasje: Motslag skaper støt; slitasje skaper glatt, men forhøyet effekt GMF
- vs. tannbrudd: En ødelagt tann skaper et slag én gang per omdreining; tilbakeslag skaper flere slag per lastsyklus
- vs. løshet: Slark er internt i girene; løshet er i lagre eller fester
Korreksjon og håndtering
Justeringsmetoder
- Reduksjon av senteravstand: Flytt girene nærmere hverandre (hvis justerbart)
- Justering av mellomlegg: Bruk shims for å plassere girene riktig
- Anti-backlash gir: Delte gir med fjærbelastning eliminerer slark
- Forhåndsbelastning: Påfør lett belastning, og hold tannkontakten
Erstatning
- Skift ut slitte gir når tilbakeslaget overstiger spesifikasjonene
- Skift begge tannhjulene samtidig (slitasje sammen)
- Vurder oppgraderte materialer eller belegg for forbedret slitestyrke
Operasjonelle innkvarteringer
- Unngå hyppige lastvendinger hvis mulig
- Kontroller lastpåføringshastigheten for å minimere støt
- Aksepter litt tilbakeslag som normalt (ikke stram nettet for mye)
- I servosystemer, kompenser i kontrollprogramvare
Slark er en nødvendig egenskap ved girdrifter som bare blir problematisk når den er for stor. Å forstå riktig spesifikasjon for slark, måling og symptomene på for stor slark muliggjør effektivt vedlikehold av girkassen, riktig tidspunkt for utskifting og riktig feilsøking av vibrasjons- og støyproblemer i girmaskiner.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 