Αρχιτεκτονική βάσης πινιόν — Σκοπός και μηχανική διαμόρφωση
Η βάση πινιόν σε ένα έλαστρο εξυπηρετεί έναν συγκεκριμένο σκοπό που τη διακρίνει από ένα τυπικό κιβώτιο ταχυτήτων μείωσης ταχύτητας: χρησιμοποιεί έναν μόνο άξονα εισόδου κινητήρα και κατανέμει τη ροπή εξίσου μεταξύ δύο αξόνων εξόδου — των αξόνων που κινούν τους άνω και κάτω κυλίνδρους εργασίας της βάσης έλασης. Στις περισσότερες μηχανές θερμής έλασης ταινιών και πλακών, η βάση πινιόν λειτουργεί με λόγο μετάδοσης 1:1 — και οι δύο άξονες εξόδου περιστρέφονται με την ίδια ταχύτητα με την είσοδο, διατηρώντας συγχρονισμένη ταχύτητα επιφάνειας κύλισης. Η μείωση της ταχύτητας από την ταχύτητα του κινητήρα στην ταχύτητα κύλισης εκτελείται από έναν ξεχωριστό κύριο μειωτήρα κίνησης ανάντη της βάσης πινιόν.
Ένας ελικοειδής οδοντωτός τροχός εισόδου (που κινείται από τον κινητήρα μέσω του κύριου μειωτήρα) εμπλέκεται με δύο πανομοιότυπα ελικοειδή γρανάζια εξόδου της ίδιας διαμέτρου. Τα δύο γρανάζια εξόδου κινούν τους άνω και κάτω άξονες κύλισης. Η αναλογία 1:1 σημαίνει ότι και τα τρία γρανάζια στη βάση του πινιόν έχουν τον ίδιο αριθμό δοντιών — ο οδοντωτός τροχός εισόδου τοποθετείται μεταξύ των δύο γραναζιών εξόδου, συνήθως με ίση αξονική συμμετρία για την εξισορρόπηση των φορτίων των ρουλεμάν.
Δύο βάσεις πινιόν σε σειρά, η καθεμία με αναλογία 1:1, επιτρέποντας την κίνηση ενός ελάστρου 4 υψηλών ταχυτήτων (κύλινδροι εφεδρείας + κύλινδροι εργασίας) από ένα μόνο ζεύγος κινητήρων. Η βάση διπλού πινιόν περιέχει τέσσερα πανομοιότυπα ελικοειδή γρανάζια και η αντιστοίχιση της αντίστροφης κίνησης μεταξύ και των τεσσάρων πρέπει να επαληθευτεί πριν από τη συναρμολόγηση — μια πολύπλοκη απαίτηση αντιστοίχισης παρόμοια με την αντιστοίχιση διπλού ελικοειδούς γραναζιού (Άρθρο 55).
Κραδασμός από δάγκωμα — Το καθοριστικό συμβάν φορτίου για ελικοειδή γρανάζια βάσης πινιόν
Το πιο σοβαρό μηχανικό συμβάν σε μια βάση γραναζιού έλασης συμβαίνει όταν η μπροστινή άκρη μιας θερμής χαλύβδινης μπιγέτας, πλάκας ή ταινίας έρχεται σε επαφή για πρώτη φορά με τους περιστρεφόμενους κυλίνδρους εργασίας — το συμβάν «δάγκωμα». Τη στιγμή του δαγκώματος, το διάκενο του κυλίνδρου πρέπει να συμπιεστεί για να ξεκινήσει η πλαστική παραμόρφωση του τεμαχίου εργασίας, απαιτώντας μια απότομη και μεγάλη αύξηση της ροπής κύλισης πάνω από τη ροπή κύλισης σταθερής κατάστασης:
Συντελεστής κραδασμού δαγκώματος (λόγος μέγιστης προς σταθερή ροπή στρέψης):
Στάση χοντροκομμένης κατεργασίας (πρώτη μείωση, πάχος πλάκας ≥ 100 mm): Δάγκωμα T/Κύλιση T = 1,8–3,0
Ενδιάμεση στάση (μέτρια μείωση): T_bite/T_roll = 1,4–2,0
Βάση φινιρίσματος (λεπτή λωρίδα, ομαλή είσοδος): T_bite/T_roll = 1,1–1,5
Διάρκεια: συνήθως 0,05–0,20 δευτερόλεπτα (ο χρόνος που χρειάζεται η μπροστινή ακμή για να περάσει μέσα από το
διάκενο κύλισης και ροπή κύλισης για σταθεροποίηση στην σταθερή τιμή κύλισης)
Συχνότητα: 60–180 συμβάντα δαγκώματος ανά ώρα σε μύλο θερμής κατεργασίας λωρίδων που λειτουργεί συνεχώς
Το σοκ δαγκώματος μεταδίδεται απευθείας μέσω της βάσης του πινιόν ελικοειδές γρανάζι ρυθμισμένη χωρίς καμία μηχανική εξασθένηση — σε αντίθεση με τους κινητήρες ανάμειξης από καουτσούκ (Art64) όπου μια σύζευξη ρευστού περιορίζει εν μέρει την κορυφή εκκίνησης, οι βάσεις πινιόν του ελασματουργείου έχουν ένα άκαμπτο σύστημα μετάδοσης κίνησης από τον κινητήρα στους κυλίνδρους. Η στρεπτική δυναμική του συστήματος μετάδοσης κίνησης μεταξύ του κινητήρα και του άξονα του κυλίνδρου εργασίας μετατρέπει το συμβάν πρόσκρουσης σε μια αποσβεσμένη ταλάντωση — η αιχμή ροπής πρόσκρουσης διαδίδεται πίσω μέσω του άξονα, των ελικοειδών γραναζιών της βάσης πινιόν, του κύριου μειωτήρα και του κινητήρα, διεγείροντας τις στρεπτικές λειτουργίες ολόκληρου του μηχανικού συστήματος.
Ρουλεμάν με μεμβράνη λαδιού — Γιατί αλλάζουν την προδιαγραφή του ελικοειδούς γραναζιού
Βάση γραναζιού μεγάλης μονάδας ελικοειδές γρανάζι — M32, 42CrMo4 σκληρυμένο με επαγωγή, τοποθετημένο σε ρουλεμάν μεμβράνης λαδιού (υδροδυναμικό χιτώνιο). Το ρουλεμάν χιτώνα υποστηρίζει ολόκληρη τη δύναμη διαχωρισμού κυλίνδρων (έως 5.000–15.000 kN σε βαριές μύλους πλάκας) και πρέπει να διατηρεί την ακεραιότητα της μεμβράνης λαδιού σε όλες τις ταχύτητες κύλισης, συμπεριλαμβανομένης της σύντομης περιόδου χαμηλής ταχύτητας στην αρχή και στο τέλος κάθε τεμαχίου έλασης.
Περιορισμός ελάχιστης ταχύτητας από ρουλεμάν φιλμ λαδιού
Τα ρουλεμάν με μεμβράνη λαδιού στις βάσεις πινιόν είναι υδροδυναμικά — η μεμβράνη λαδιού δημιουργείται από την περιστροφή του άξονα μέσα στο ρουλεμάν. Κάτω από μια ελάχιστη ταχύτητα επιφάνειας άξονα (συνήθως 0,3–0,8 m/s στον άξονα), η μεμβράνη λαδιού διασπάται και λαμβάνει χώρα επαφή μετάλλου με μέταλλο στο ρουλεμάν. Αυτός ο περιορισμός ελάχιστης ταχύτητας έχει άμεση συνέπεια για τη βάση πινιόν. ελικοειδές γρανάζι: η φρέζα δεν μπορεί να λειτουργήσει κάτω από μια ελάχιστη ταχύτητα κύλισης και η κύλιση δεν πρέπει να σταματά με το τεμάχιο εργασίας στο κενό (κάτι που θα προκαλούσε την αφύγρανση του ρουλεμάν υπό τη δύναμη διαχωρισμού του κυλίνδρου). Η δαγκωματοποίηση χαμηλής ταχύτητας — όπου η ταχύτητα κυλίνδρου μειώνεται για να επιτρέπεται η ομαλή είσοδος του τεμαχίου — περιορίζεται από την ελάχιστη ταχύτητα φιλμ λαδιού, δημιουργώντας μια ελάχιστη ταχύτητα δαγκωματώματος που επηρεάζει το πρόγραμμα κύλισης και το εύρος των πάχους προϊόντος που μπορεί να παράγει η φρέζα.
Κατανομή φορτίου ρουλεμάν και φορτίο δοντιού γραναζιού
Σε αντίθεση με τα ρουλεμάν κυλινδρικών στοιχείων (τα οποία μπορούν να προφορτωθούν σε μηδενικό διάκενο), τα ρουλεμάν με φιλμ λαδιού έχουν πεπερασμένο διάκενο κίνησης (συνήθως 0,05–0,20 mm ακτινικά). Αυτό το διάκενο σημαίνει ότι ο άξονας του πινιόν εισόδου μπορεί να εκτραπεί μέσα στο ρουλεμάν του, αλλάζοντας την κεντρική απόσταση μεταξύ εισόδου και εξόδου. ελικοειδή γρανάζια υπό μεταβαλλόμενα φορτία δαγκώματος. Η Korea Ever-Power καθορίζει την κορώνα του μολύβδου στα δόντια ελικοειδούς γραναζιού της βάσης πινιόν (C_β = 20–50 µm, βλ. Art46) ειδικά για την αντιστάθμιση αυτής της εξαρτώμενης από το φορτίο παραμόρφωσης του άξονα εντός του διακένου του ρουλεμάν του μανικιού — διατηρώντας επαρκή επαφή με την επιφάνεια υπό το χειρότερο φορτίο κραδασμών δαγκώματος χωρίς συγκέντρωση στην άκρη που θα προκαλούσε πρόωρη σύνθλιψη του περιβλήματος στα άκρα της επιφάνειας.
Επιλογή υλικού και ενότητας για ελικοειδή γρανάζια βάσης πινιόν
| Τύπος μύλου | Ενότητα Mn | Πλάτος προσώπου β | Υλικό | Κατεργασία με θερμοκρασία | Τυπική ροπή εξόδου |
|---|---|---|---|---|---|
| Βάση φινιρίσματος με θερμή ταινία | M20–M30 | 300–500 χιλιοστά | 17CrNiMo6 | Ενανθράκωση HRC 58–62 | 500.000–2.000.000 N·m ανά βάση |
| Βάση για χοντροκομμένη ταινία θερμής κοπής | M32–M50 | 500–800 χιλιοστά | 42CrMo4 ή 17CrNiMo6 | Επαγωγή HRC 50–55 ή ενανθράκωση | 1.000.000–5.000.000 N·m ανά βάση |
| Μύλος πλάκας (μονό στηρίγμα) | M40–M60 | 600–1.000 mm | 42CrMo4 | Επαγωγή HRC 50–55 | 2.000.000–10.000.000 N·m |
| Μύλος ράβδων και ράβδων (μικρής διατομής) | M16–M24 | 200–400 χιλιοστά | 17CrNiMo6 | Ενανθράκωση HRC 58–62 | 50.000–500.000 N·m |
Για βάση γραναζιού μύλου πλάκας ελικοειδή γρανάζια Στους M40–M60, η διάμετρος της κενής διατομής των 1.500–2.500 mm υπερβαίνει το βάθος σκληρυνσιμότητας οποιουδήποτε χάλυβα ποιότητας ενανθράκωσης — το 17CrNiMo6 ενανθράκωσε αξιόπιστα διατομές έως και διάμετρο περίπου 500 mm. Στο M50 με z = 25, η διάμετρος του βήματος είναι περίπου 1.330 mm και η διάμετρος της κενής διατομής είναι περίπου 1.400–1.500 mm. Αυτό το μέγεθος διατομής απαιτεί επαγωγική σκλήρυνση 42CrMo4 (σκλήρυνση μόνο της επιφάνειας του δοντιού, αφήνοντας τον πυρήνα στο QT HB 280–320) ως τη μόνη πρακτική οδό θερμικής επεξεργασίας. Το σ_H lim που επιτυγχάνεται (820–950 MPa) είναι χαμηλότερο από το ενανθράκωμα (1.600–1.800 MPa), αλλά η στατική αντοχή σε κάμψη σε ροπές δαγκώματος διατηρείται στην πραγματικότητα καλύτερα επειδή ο σκληρότερος πυρήνας QT αντιστέκεται στην εξάπλωση ρωγμών από κρούσεις δαγκώματος πιο αποτελεσματικά από ένα ενανθράκωμα με σχετικά εύθραυστη επιφάνεια υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα.
Σύνδεση άξονα γενικής χρήσης — Η διεπαφή μεταξύ βάσης πινιόν και κυλίνδρου εργασίας
Οι άξονες εξόδου της βάσης πινιόν συνδέονται με τους λαιμούς του κυλίνδρου εργασίας μέσω ατράκτων γενικής χρήσης (που ονομάζονται επίσης άξονες Cardan ή άξονες γραναζιών) — εύκαμπτοι σύνδεσμοι που προσαρμόζονται στη γωνιακή απόκλιση ευθυγράμμισης μεταξύ της κεντρικής γραμμής του άξονα εξόδου της βάσης πινιόν και της κεντρικής γραμμής του λαιμού του κυλίνδρου, η οποία ποικίλλει καθώς αλλάζει το άνοιγμα του κενού του κυλίνδρου για διαφορετικά πάχη προϊόντος. Η άτρακτος γενικής χρήσης μεταδίδει τόσο τη ροπή κύλισης όσο και το σοκ δαγκώματος στον κύλινδρο εργασίας, επιτρέποντας παράλληλα γωνιακή εκτροπή ±3–15°. Η Korea Ever-Power προμηθεύει τη βάση πινιόν. ελικοειδές γρανάζι Το σετ έχει διαστασιολογηθεί και εγκριθεί για τις διαστάσεις σύνδεσης φλάντζας άξονα γενικής χρήσης, επιβεβαιώνοντας ότι η διάμετρος του άξονα εξόδου και ο κύκλος του μπουλονιού φλάντζας είναι συμβατά με τις προδιαγραφές του άξονα του πελάτη πριν από την παραγωγή.
Korea Ever-Power — Προμήθεια ελικοειδών γραναζιών για βάση γραναζιού ελασματουργείου
Κατασκευή και τελική επιθεώρηση βάσης γραναζιού ελασματουργείου στην Korea Ever-Power ελικοειδές γρανάζι — M32, πλάτος όψης 600 mm, επαγωγικά σκληρυμένο 42CrMo4 HRC 52. Ο συντελεστής λειτουργίας κραδασμών δαγκώματος (KA_eff = 2,5 για αυτήν τη βάση χοντροκομμένης κατεργασίας) και η στεφάνη του μολύβδου (C_β = 35 µm για αντιστάθμιση παραμόρφωσης ρουλεμάν μανικιού) επιβεβαιώνονται και οι δύο στην τεκμηρίωση της παραγγελίας.
Η Korea Ever-Power παράγει ελικοειδή γρανάζια κοπής για βάσεις γραναζιών ελασματουργείου από M16 έως M50, πλάτη όψης 200–1.000 mm, σε ενανθράκωση 17CrNiMo6 (M16–M32) και επαγωγικά σκληρυμένη 42CrMo4 (M32–M50+). Ο συντελεστής σέρβις κραδασμών δαγκώματος, η προδιαγραφή στεφάνης μολύβδου και ο έλεγχος στατικής κάμψης στη μέγιστη ροπή δαγκώματος περιλαμβάνονται όλα στην τεκμηρίωση παραγγελίας ως στάνταρ. Ως άμεση ενημέρωση κατασκευαστής ελικοειδών γραναζιών, Η Korea Ever-Power παράγει επίσης το πλήρες σετ συμβατών γραναζιών (γρανάζι εισόδου + δύο γρανάζια εξόδου) με επαληθευμένες μετρήσεις αναλυτή γραναζιών και επιβεβαιωμένη αντιστοίχιση μεταξύ και των τριών γραναζιών — απαραίτητο για ισορροπημένη κατανομή φορτίου. Περιηγηθείτε στο σειρά προϊόντων ελικοειδών γραναζιών για έλαστρα και βαριές βιομηχανικές εφαρμογές.
Συχνές ερωτήσεις
Στις M32–M50 και ταχύτητες κύλισης 0,5–10 m/s ταχύτητα γραμμής κλίσης, ένας οδοντωτός τροχός θα είχε ε_α = 1,2–1,6 (λόγος εγκάρσιας επαφής) — που σημαίνει ότι κάθε ζεύγος δοντιών μεταφέρει για λίγο μόνο του την πλήρη ροπή στις μεταβάσεις μεταξύ επαφής μονού ζεύγους και διπλού ζεύγους. Για μια βάση χοντροκομμένης κατεργασίας που μεταδίδει 2.000.000 N·m με κραδασμό δαγκώματος στα 2,5× ονομαστική, η στιγμιαία δύναμη των δοντιών στην επαφή μονού ζεύγους θα ήταν τεράστια. A ελικοειδές γρανάζι με β = 15–20° και πλάτος όψης 600 mm επιτυγχάνεται ε_β = 1,0–1,3 επιπλέον του ε_α, επομένως καμία ροπή στον κύκλο του πλέγματος δεν μεταφέρεται ταυτόχρονα από λιγότερα από το ισοδύναμο των ζευγών δοντιών ε_α + ε_β. Αυτός ο καταμερισμός φορτίου είναι ο λόγος για τον οποίο ελικοειδή γρανάζια έχουν αντικαταστήσει τα οδοντωτά γρανάζια σε όλες τις σύγχρονες βάσεις πινιόν ελασμάτων: η ομαλότερη μετάβαση δύναμης μειώνει σημαντικά την ενίσχυση του κραδασμού δαγκώματος και τη διέγερση στρεπτικού συντονισμού που προκαλεί ζημιά στο σύστημα μετάδοσης κίνησης.
Ένα καλά καθορισμένο πινιόν βάσης τραχιάς κοπής 42CrMo4 (M40, HRC 52) με επαγωγική σκλήρυνση σε συνεχή παραγωγή θερμής ταινίας με 120 δαγκώματα ανά ώρα επιτυγχάνει περίπου 5-10 χρόνια λειτουργίας πριν απαιτηθεί αντικατάσταση λόγω φθοράς ή κόπωσης των δοντιών. Ο κύριος μηχανισμός φθοράς είναι η φθορά από λειαντικά άλατα από οξείδιο και σωματίδια λειαντικής κοπής που εισέρχονται στο περίβλημα της βάσης ... μηχανής (17CrNiMo6) και μολύνουν το λάδι του κιβωτίου ταχυτήτων. Βάση πινιόν με ενανθράκωση 17CrNiMo6 ελικοειδή γρανάζια (σε μικρότερες μονάδες M16–M24 για βάσεις φινιρίσματος) συνήθως επιτυγχάνουν 8–15 χρόνια λειτουργίας με σωστή λίπανση. Η ζημιά από το κραδασμό δαγκώματος (κόπωση κάμψης της ρίζας του δοντιού από τα κυκλικά συμβάντα υπερφόρτωσης) είναι ο κυρίαρχος μηχανισμός κόπωσης και όχι η κόπωση επαφής Hertz — γι' αυτό και ο στατικός έλεγχος κάμψης στη ροπή δαγκώματος διέπει τη βάση πινιόν. ελικοειδές γρανάζι προδιαγραφή μεγαλύτερη από τον έλεγχο τάσης επαφής κόπωσης στην ονομαστική ροπή κύλισης.
Ναι — Η Korea Ever-Power παρέχει βάση πινιόν ελικοειδές γρανάζι σετ (και τα τρία ή τέσσερα γρανάζια) ως ένα ταιριασμένο σετ με επιβεβαιωμένη συνέχεια βήματος μεταξύ όλων των πλεγμάτων. Η ταιριασμένη κίνηση έχει σημασία επειδή: (1) εάν τα δύο γρανάζια εξόδου έχουν ελαφρώς διαφορετικά σφάλματα βήματος σε σχέση με το πινιόν εισόδου, ο ένας κύλινδρος περιστρέφεται ελαφρώς πιο γρήγορα από τον άλλο — προκαλώντας διασταυρούμενη στρέβλωση κύλισης που στρίβει το τεμάχιο εργασίας στο κενό κύλισης, δημιουργώντας ένα ελάττωμα σχήματος· (2) τα δύο γρανάζια εξόδου πρέπει να έχουν ταιριαστό πάχος δοντιού (ίση οπισθοδρόμηση με το πινιόν εισόδου) για να διασφαλιστεί η ίση κατανομή ροπής — ένα αταίριαστο σετ μεταδίδει αναλογικά περισσότερη ροπή μέσω του πιο σφιχτού πλέγματος, υπερφορτώνοντας ένα γρανάζι. Η Korea Ever-Power μετρά όλα τα γρανάζια σε ένα σετ βάσης πινιόν στον ίδιο αναλυτή γραναζιών και καταγράφει τη φάση βήματος και την οπισθοδρόμηση για κάθε ζεύγος πριν από την αποστολή.
Οι βάσεις πινιόν του ελασματουργείου χρησιμοποιούν ένα σύστημα λίπανσης με κυκλοφορούν λάδι (όχι πιτσιλίσματα ή λουτρό λαδιού) — το λάδι αντλείται από μια κεντρική δεξαμενή με ρυθμό περίπου 3–10 L/min ανά πλέγμα γραναζιών, φιλτράρεται στα 10–25 µm και εγχέεται μέσω ακροφυσίων που κατευθύνονται στην ζώνη εισόδου του πλέγματος των δοντιών. Το ίδιο κύκλωμα λαδιού εξυπηρετεί συνήθως τη βάση πινιόν. ελικοειδή γρανάζια, τους συνδέσμους άξονα και τα ρουλεμάν μανικιών. Βαθμός λαδιού: Το ορυκτέλαιο κιβωτίου ταχυτήτων ISO VG 220–320 με πρόσθετα κατά της φθοράς και κατά του αφρισμού είναι στάνταρ για τις περισσότερες εφαρμογές βάσης πινιόν σε ελασματουργείο. Προδιαγράφονται βαρέως τύπου συνθέσεις με αυξημένο πακέτο κατά της φθοράς όταν το ελασματουργείο επεξεργάζεται χάλυβες υψηλής αντοχής (οι οποίοι δημιουργούν υψηλότερες κορυφές κραδασμών δαγκώματος). Ο έλεγχος της θερμοκρασίας λαδιού είναι σημαντικός — το λάδι πρέπει να είναι πάνω από 30–35°C στο φίλτρο και την αντλία για να διατηρείται επαρκής ροή, αλλά κάτω από 55–60°C στο πλέγμα του γραναζιού για να διατηρείται επαρκές πάχος μεμβράνης EHL.
Ερώτηση για το σετ ελικοειδών γραναζιών για βάση γραναζιού έλασης
Παρέχετε τον τύπο του μύλου σας, τη μονάδα, την ταχύτητα κύλισης, τη ροπή κύλισης και τα γνωστά δεδομένα κραδασμών δαγκώματος. Η Korea Ever-Power υπολογίζει τον αποτελεσματικό συντελεστή λειτουργίας, επιβεβαιώνει το υλικό και τη θερμική επεξεργασία και παρέχει το πλήρες σετ με την τεκμηρίωση του αναλυτή γραναζιών και το πιστοποιητικό αντιστοίχισης.
M16–M50 · Σετ ταιριασμένων ταχυτήτων (3 ή 4 ταχύτητες) · Επαγωγή 42CrMo4 · Ενανθράκωση 17CrNiMo6 · Αμορτισέρ δαγκώματος KA_eff · Επικάλυψη μολύβδου · MOQ 1 σετ
Επιμέλεια: Cxm
