Tần số răng săn bắn là gì? Lặp lại mẫu bánh răng • Máy cân bằng di động, máy phân tích độ rung "Balanset" dùng để cân bằng động máy nghiền, quạt, máy nghiền, máy khoan trên máy gặt đập liên hợp, trục, máy ly tâm, tua bin và nhiều rôto khác Tần số răng săn bắn là gì? Lặp lại mẫu bánh răng • Máy cân bằng di động, máy phân tích độ rung "Balanset" dùng để cân bằng động máy nghiền, quạt, máy nghiền, máy khoan trên máy gặt đập liên hợp, trục, máy ly tâm, tua bin và nhiều rôto khác

Tần số răng săn là gì? Lặp lại mẫu răng

Được xuất bản bởi admin trên

Hiểu về tần suất răng săn

Định nghĩa: Tần suất răng săn là gì?

Tần suất răng săn mồi (HTF, còn được gọi là tần số pha lắp ráp hoặc tần số ước chung lớn nhất) là tần số thấp rung động thành phần trong cặp bánh răng biểu thị tốc độ mà các răng riêng lẻ giống nhau trên bánh răng nhỏ và bánh răng tiếp xúc lại với nhau. Tần số này được xác định bởi ước số chung lớn nhất (GCD) của số răng trên mỗi bánh răng và xuất hiện dưới dạng tần số điều chế tạo ra dải bên xung quanh tần số lưới bánh răng (GMF).

Tần suất răng săn có ý nghĩa quan trọng trong chẩn đoán vì độ rung ở HTF chỉ ra các vấn đề ở từng răng cụ thể (chẳng hạn như răng bị nứt, mòn cục bộ hoặc lệch tâm) thay vì tình trạng chung của bánh răng, giúp xác định chính xác vị trí và bản chất của các khuyết tật bánh răng.

Cơ sở toán học

Phương pháp tính toán

HTF được tính bằng cách sử dụng ước số chung lớn nhất (GCD) của số lượng răng:

Công thức

  • HTF = GCD(N₁, N₂) × Vòng/phútbánh răng / 60
  • Trong đó N₁ = số răng trên bánh răng nhỏ
  • N₂ = số răng trên bánh răng
  • GCD = ước chung lớn nhất của N₁ và N₂

Ví dụ

Ví dụ 1: Cặp răng săn

  • Bánh răng: 23 răng ở tốc độ 1800 vòng/phút
  • Bánh răng: 67 răng
  • ƯCLN(23, 67): 1 (số nguyên tố, không có ước chung)
  • HTF = 1 × 1800 / 60 = 30 Hz (giống như tốc độ trục bánh răng)
  • Nghĩa: Mỗi răng bánh răng ăn khớp với mỗi răng bánh răng trước khi lặp lại mô hình
  • Kết quả: Bánh răng săn bắn — phân bổ hao mòn tối ưu

Ví dụ 2: Cặp không săn mồi

  • Bánh răng: 20 răng ở tốc độ 1800 vòng/phút
  • Bánh răng: 60 răng
  • ƯCLN(20, 60): 20
  • HTF = 20 × 1800 / 60 = 600 Hz
  • Nghĩa: Cùng 20 cặp răng ăn khớp nhiều lần
  • Kết quả: Mẫu mài mòn tập trung trên cùng một răng

Ví dụ 3: Trường hợp trung gian

  • Bánh răng: 18 răng ở tốc độ 3600 vòng/phút
  • Bánh răng: 54 răng
  • ƯCLN(18, 54): 18
  • HTF = 18 × 3600 / 60 = 1080 Hz
  • Mẫu: 18 cặp tiếp xúc răng khác nhau lặp lại

Bộ đồ dùng săn bắn và không săn bắn

Thiết kế răng săn (GCD = 1)

Đạt được khi số răng tương đối nguyên tố (không có ước số chung):

  • Thuận lợi:
    • Mỗi răng của bánh răng nhỏ cuối cùng sẽ ăn khớp với mọi răng bánh răng
    • Sự mài mòn phân bố đều trên tất cả các răng
    • Lỗi sản xuất được tính trung bình
    • Tuổi thọ bánh răng dài hơn
    • Được ưa chuộng cho hầu hết các ứng dụng
  • Nhược điểm:
    • Các khuyết tật răng cụ thể tạo ra rung động ở tốc độ trục (HTF = tốc độ trục)
    • Có thể yêu cầu sản xuất chính xác hơn

Thiết kế không săn bắn (GCD > 1)

Xảy ra khi số lượng răng có chung các yếu tố:

  • Thuận lợi:
    • Lựa chọn số lượng răng đơn giản hơn
    • Có thể cho phép kích thước bánh răng tiêu chuẩn
  • Nhược điểm:
    • Cùng một răng liên tục ăn khớp (chỉ có cặp duy nhất GCD)
    • Mài mòn tập trung ở cùng một cặp răng
    • Lỗi sản xuất trên các răng cụ thể được lặp lại trong mỗi chu kỳ
    • Tuổi thọ bánh răng thường ngắn hơn
    • Nói chung tránh trong thiết kế hộp số chất lượng

Chữ ký rung động

HTF như Khoảng cách dải bên

HTF xuất hiện chủ yếu dưới dạng khoảng cách dải bên xung quanh GMF:

  • Đỉnh Trung tâm: GMF (tần số lưới bánh răng)
  • Dải bên: GMF ± HTF, GMF ± 2×HTF, GMF ± 3×HTF
  • Giải thích: Các dải bên ở khoảng cách HTF chỉ ra các khuyết tật hoặc độ lệch tâm của từng răng
  • Biên độ: Biên độ dải bên cho biết mức độ nghiêm trọng của khuyết tật cục bộ

Mẫu chẩn đoán

Răng bị hư hỏng đơn lẻ

  • Dải bên mạnh ở khoảng cách HTF xung quanh GMF
  • HTF = tốc độ trục của bánh răng có răng bị hỏng
  • Tác động một lần mỗi vòng quay của bánh răng bị lỗi
  • Dạng sóng thời gian cho thấy xung lực tuần hoàn

Độ lệch tâm bánh răng

  • Dải bên HTF từ độ lệch tâm (lắp đặt lệch tâm)
  • Độ sâu tiếp xúc của răng thay đổi một lần mỗi vòng quay
  • Tạo ra sự điều chế biên độ của GMF
  • Có thể sửa chữa bằng cách lắp lại hoặc bù lệch

Khoảng cách răng không đều

  • Lỗi sản xuất trong khoảng cách răng
  • Tạo mẫu lặp lại ở HTF
  • Có thể yêu cầu thay thế bánh răng hoặc chấp nhận nếu nằm trong phạm vi dung sai

Chẩn đoán thực tế

Xác định thiết bị bị lỗi

Xác định bánh răng nào (bánh răng nhông hoặc bánh răng chính) bị lỗi:

  1. Tính toán cả hai tốc độ trục: RPM đầu vào và đầu ra
  2. Đo khoảng cách dải bên: Từ phổ rung động
  3. So sánh: Nếu khoảng cách dải biên = tần số trục đầu vào → khuyết tật bánh răng
  4. So sánh: Nếu khoảng cách dải biên = tần số trục đầu ra → khuyết tật bánh răng
  5. Phần kết luận: Khoảng cách dải bên xác định trục nào (và do đó bánh răng nào) có vấn đề

Đánh giá mức độ nghiêm trọng

  • Biên độ dải bên: Biên độ cao hơn cho thấy khuyết tật cục bộ nghiêm trọng hơn
  • Số dải bên: Nhiều dải bên hơn (cấp cao hơn) chỉ ra tình trạng tệ hơn
  • Dạng sóng thời gian: Xung động định kỳ rõ ràng xác nhận tác động của từng răng
  • So sánh với GMF: Dải bên > 25% của biên độ GMF cho thấy khiếm khuyết đáng kể

Những cân nhắc về thiết kế

Chọn số răng

Thực hành tốt nhất cho thiết kế bánh răng:

  • Sử dụng số nguyên tố: Đảm bảo GCD = 1 (thiết kế răng săn)
  • Tránh các yếu tố phổ biến: Không sử dụng số lượng răng như 20:60 (GCD = 20)
  • Ví dụ về cặp tốt: 17:51, 19:57, 23:69 (tất cả GCD=1)
  • Sự đánh đổi: Có thể hạn chế một chút các tùy chọn tỷ số truyền

Khi nào thì không được phép săn bắn

  • Ứng dụng tải thấp, nơi mài mòn không quan trọng
  • Bộ bánh răng tiêu chuẩn yêu cầu tỷ số truyền chính xác
  • Ứng dụng có tuổi thọ ngắn (phân phối hao mòn ít quan trọng hơn)
  • Khi lợi thế sản xuất vượt trội hơn những cân nhắc về hao mòn

Mối quan hệ với các tần số bánh răng khác

Phân cấp tần số trong hộp số

  • Tốc độ trục: 1× cho đầu vào và đầu ra (tần số thấp nhất)
  • HTF: Bằng tốc độ trục (thiết kế săn bắn) hoặc cao hơn (không săn bắn)
  • GMF: Số răng × tốc độ trục (tần số chính cao nhất)
  • Sóng hài GMF: 2×GMF, 3×GMF, v.v. (từ tính phi tuyến tính)

Chiến lược phân tích dải bên

  • Dải bên tại khoảng cách tốc độ trục → bánh răng lệch tâm hoặc khuyết tật răng riêng lẻ
  • Dải bên tại khoảng cách HTF (nếu HTF ≠ tốc độ trục) → lặp lại vấn đề về mẫu răng
  • Không có dải bên rõ ràng → hao mòn phân bố chung hoặc tình trạng bánh răng tốt

Việc theo dõi tần số răng, tuy là một khía cạnh tinh tế của động lực học bánh răng, nhưng lại cung cấp thông tin chẩn đoán mạnh mẽ. Hiểu được tính toán HTF và nhận biết dải biên HTF cho phép xác định chính xác bánh răng nào bị lỗi, và liệu vấn đề là do một răng bị hư hỏng cụ thể hay do tình trạng phân tán rộng hơn, từ đó định hướng các hành động bảo dưỡng mục tiêu trong quá trình khắc phục sự cố hộp số.

← Quay lại Mục lục chính

Categories:
WhatsApp