Hiểu về phản lực trong bánh răng và khớp nối
Định nghĩa: Backlash là gì?
Phản ứng dữ dội (còn gọi là khe hở hoặc độ rơ) là khoảng hở hoặc khe hở giữa các bộ phận ăn khớp trong truyền động cơ học, thường đề cập đến khoảng hở tiếp tuyến giữa các răng bánh răng ăn khớp khi một bánh răng được giữ cố định và bánh răng ăn khớp được quay qua lại. Nó thể hiện lượng "chuyển động bị mất" hoặc độ rơ tự do trong hệ thống—khoảng cách mà bánh răng chủ động có thể quay trước khi khớp với bánh răng bị động theo hướng ngược lại.
Một số khe hở là cần thiết và có chủ đích, tạo không gian cho việc bôi trơn, thích ứng với sự giãn nở nhiệt và ngăn ngừa kẹt răng. Tuy nhiên, khe hở quá mức do mài mòn tạo ra tải trọng va đập, tiếng ồn, sai số định vị và rung động các vấn đề, đặc biệt là trong máy móc chính xác và ứng dụng truyền động đảo chiều.
Mục đích của phản ứng dữ dội
Các chức năng cần thiết
- Không gian bôi trơn: Cho phép tạo màng bôi trơn giữa các răng
- Sự giãn nở vì nhiệt: Phù hợp với sự kéo dài răng bánh răng khi nhiệt độ tăng
- Dung sai sản xuất: Cho phép lắp ráp mặc dù khoảng cách răng có thay đổi nhỏ
- Ngăn chặn sự ràng buộc: Đảm bảo răng không bị kẹt dưới tải trọng hoặc sự phát triển nhiệt
Giá trị phản ứng dữ dội điển hình
- Bánh răng chính xác: 0,05-0,15 mm (0,002-0,006 inch)
- Bánh răng công nghiệp: 0,2-0,8 mm (0,008-0,030 inch)
- Máy móc hạng nặng: 1,0-3,0 mm (0,040-0,120 inch)
- Nguyên tắc chung: Khoảng cách tâm 0,04-0,08% cho bánh răng công nghiệp
Phương pháp đo lường
Đo lường trực tiếp
- Phương pháp đo độ dày: Chèn thước đo độ sâu giữa các răng tại đường răng
- Phương pháp đồng hồ quay số: Giữ một bánh răng, xoay bánh răng kia qua lại, đo hành trình tại đường biên
- Đo tọa độ: Đo chính xác cả hai bánh răng, tính toán độ rơ lý thuyết
- Đồng hồ đo độ rơ: Công cụ chuyên dụng cho sản xuất hoặc kiểm tra
Đánh giá hoạt động
- Nghe tiếng lạch cạch hoặc tiếng kêu lạch cạch (phản lực quá mức)
- Quan sát chuyển động trục khi tải đảo ngược
- Đo lỗi định vị trong hệ thống servo
- Phân tích rung động cho thấy các mẫu liên quan đến tác động
Các vấn đề từ phản ứng dữ dội quá mức
Tải trọng va chạm và rung động
- Khi tải đảo ngược, răng tách ra và sau đó va chạm
- Tạo ra tải trọng va chạm và rung động xung lực
- Tần số ở tốc độ đảo ngược tải
- Tăng tốc độ mỏi và mài mòn răng bánh răng
- Tạo ra tiếng gõ hoặc tiếng va đập đặc trưng
Lỗi định vị
- Trong hệ thống servo hoặc thiết bị định vị, phản ứng dữ dội tạo ra “vùng chết”
- Trục đầu ra không phản ứng với những thay đổi đầu vào nhỏ
- Lỗi định vị bằng lượng phản ứng dữ dội
- Quan trọng đối với máy công cụ CNC, robot, dụng cụ chính xác
Tiếng ồn
- Tiếng kêu lạch cạch do răng va chạm trong quá trình tải trọng thay đổi
- Đặc biệt có vấn đề trong các ứng dụng tải thay đổi
- Tệ hơn khi phản ứng dữ dội tăng lên do hao mòn
Giảm độ cứng của hệ thống
- Phản ứng dữ dội tạo ra sự tuân thủ trong hệ thống truyền động
- Giảm độ cứng xoắn hiệu quả
- Ảnh hưởng đến hiệu suất hệ thống điều khiển
- Có thể gây ra sự mất ổn định trong hệ thống điều khiển phản hồi
Nguyên nhân gây ra phản ứng dữ dội quá mức
Mặc bình thường
- Sườn răng bị mòn do tiếp xúc trượt
- Sự phản đối tăng dần theo năm tháng
- Chế độ hao mòn dự kiến ở tất cả các bánh răng
- Tỷ lệ phụ thuộc vào tải, bôi trơn, độ sạch
Mài mòn tăng tốc
- Ô nhiễm mài mòn: Các hạt hoạt động như hợp chất mài mòn
- Bôi trơn không đủ: Tiếp xúc ranh giới làm tăng tốc độ mài mòn
- Quá tải: Tải trọng răng quá mức
- Sự không cân xứng: Tải trọng cạnh tập trung mài mòn
Lỗi thiết kế hoặc cài đặt
- Khoảng cách trung tâm không chính xác
- Ghép nối thiết bị không đúng (hồ sơ không khớp)
- Sự giãn nở vì nhiệt không được xem xét đầy đủ
- Dung sai sản xuất quá lỏng lẻo
Chẩn đoán rung động
Đặc điểm rung động
- Tác động: Xung lực mạnh trong dạng sóng thời gian khi đảo ngược tải
- Nhiều sóng hài: Tải trọng tác động kích thích nhiều tần số
- Phụ thuộc vào tải: Độ rung thay đổi theo tải mô-men xoắn
- Thành phần không phụ thuộc vào tốc độ: Tần suất va chạm dựa trên tốc độ thay đổi tải trọng, không phải tốc độ trục
Phân biệt phản ứng dữ dội với các vấn đề khác
- so với Đồ bảo hộ chung: Phản ứng dữ dội tạo ra tác động; sự mài mòn tạo ra sự trơn tru nhưng nâng cao GMF
- vs. Gãy răng: Răng gãy tạo ra tác động một lần mỗi vòng quay; phản lực tạo ra nhiều tác động trong mỗi chu kỳ tải
- so với Sự lỏng lẻo: Độ rơ nằm bên trong bánh răng; độ lỏng nằm ở ổ trục hoặc giá đỡ
Sửa chữa và Quản lý
Phương pháp điều chỉnh
- Giảm khoảng cách trung tâm: Di chuyển các bánh răng lại gần nhau hơn (nếu có thể điều chỉnh)
- Điều chỉnh Shim: Sử dụng miếng đệm để định vị bánh răng chính xác
- Bánh răng chống va đập: Bánh răng chia tách với lò xo tải loại bỏ độ rơ
- Tải trước: Áp dụng tải nhẹ để duy trì tiếp xúc răng
Thay thế
- Thay thế bánh răng bị mòn khi độ rơ vượt quá thông số kỹ thuật
- Thay thế cả hai bánh răng ăn khớp với nhau (mòn cùng nhau)
- Hãy cân nhắc nâng cấp vật liệu hoặc lớp phủ để cải thiện khả năng chống mài mòn
Các điều chỉnh hoạt động
- Tránh đảo ngược tải thường xuyên nếu có thể
- Kiểm soát tốc độ ứng dụng tải trọng để giảm thiểu tác động
- Chấp nhận một số phản ứng dữ dội như bình thường (không siết chặt lưới quá mức)
- Trong hệ thống servo, bù trừ trong phần mềm điều khiển
Độ rơ là một đặc tính cần thiết của bộ truyền động bánh răng, nhưng chỉ trở nên có vấn đề khi độ rơ quá mức. Việc hiểu rõ thông số kỹ thuật, phép đo độ rơ phù hợp và các triệu chứng của độ rơ quá mức giúp bảo trì hộp số hiệu quả, thời điểm thay thế phù hợp và xử lý sự cố rung động và tiếng ồn trong hệ thống truyền động bánh răng một cách hiệu quả.
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 