Arsitektur Dudukan Pinion — Tujuan dan Konfigurasi Mekanis
Rangkaian roda gigi pinion pada mesin penggiling memiliki tujuan khusus yang membedakannya dari gearbox pengurang kecepatan standar: rangkaian ini menerima satu poros input motor dan membagi torsi secara merata antara dua poros output — spindel yang menggerakkan rol kerja atas dan bawah dari rangkaian penggiling. Pada sebagian besar mesin penggiling strip dan pelat panas, rangkaian roda gigi pinion beroperasi pada rasio roda gigi 1:1 — kedua poros output berputar dengan kecepatan yang sama dengan input, menjaga kecepatan permukaan rol tetap sinkron. Pengurangan kecepatan dari kecepatan motor ke kecepatan penggilingan dilakukan oleh reduktor penggerak utama terpisah di bagian hulu rangkaian roda gigi pinion.
Satu roda gigi heliks masukan (digerakkan oleh motor melalui reduktor utama) berpasangan dengan dua roda gigi heliks keluaran identik dengan diameter yang sama. Kedua roda gigi keluaran tersebut menggerakkan spindel rol atas dan bawah. Rasio 1:1 berarti ketiga roda gigi pada dudukan pinion memiliki jumlah gigi yang sama — roda gigi pinion masukan diposisikan di antara dua roda gigi keluaran, biasanya dengan simetri aksial yang sama untuk menyeimbangkan beban bantalan.
Dua dudukan pinion tandem yang disusun seri, masing-masing dengan rasio 1:1, memungkinkan mesin penggilingan 4-tinggi (rol pendukung + rol kerja) digerakkan dari satu pasang motor. Dudukan pinion ganda berisi empat roda gigi heliks identik, dan pencocokan celah antara keempatnya harus diverifikasi sebelum perakitan — persyaratan set yang cocok yang kompleks serupa dengan pencocokan roda gigi heliks ganda (Pasal 55).
Guncangan Gigitan — Peristiwa Beban Penentu untuk Roda Gigi Heliks Dudukan Pinion
Peristiwa mekanis paling parah pada dudukan pinion mesin penggiling terjadi ketika ujung depan billet, slab, atau strip baja panas pertama kali bersentuhan dengan rol kerja yang berputar — peristiwa "gigitan". Pada saat gigitan, celah rol harus dikompresi untuk memulai deformasi plastis benda kerja, yang membutuhkan peningkatan torsi rol yang tiba-tiba dan besar di atas torsi penggilingan kondisi tunak:
Faktor kejutan gigitan (rasio torsi puncak terhadap torsi stabil):
Mesin gerinda kasar (pengurangan pertama, slab tebal ≥ 100 mm): T_gigitan/T_gulir = 1,8–3,0
Posisi tanam menengah (pengurangan sedang): T_gigitan/T_gulungan = 1,4–2,0
Stand finishing (strip tipis, masuk halus): T_bite/T_roll = 1,1–1,5
Durasi: biasanya 0,05–0,20 detik (waktu yang dibutuhkan tepi depan untuk melewati
celah rol dan torsi pengguliran untuk menstabilkan pada nilai pengguliran yang stabil)
Frekuensi: 60–180 kejadian gigitan per jam di pabrik penggilingan strip panas yang beroperasi terus menerus.
Guncangan gigitan ditransmisikan langsung melalui dudukan pinion. roda gigi heliks Tanpa adanya peredaman mekanis — tidak seperti penggerak mixer karet (Art64) di mana kopling fluida sebagian membatasi puncak awal, dudukan pinion pabrik penggilingan memiliki rangkaian penggerak kaku dari motor ke rol. Dinamika torsi dari rangkaian penggerak antara motor dan spindel rol kerja mengubah peristiwa gigitan menjadi osilasi teredam — lonjakan torsi gigitan merambat kembali melalui spindel, roda gigi heliks dudukan pinion, reduktor utama, dan motor, membangkitkan mode torsi dari seluruh sistem mekanis.
Bantalan Selongsong Film Oli — Mengapa Bantalan Ini Mengubah Spesifikasi Roda Gigi Heliks
Dudukan pinion modul besar roda gigi heliks — M32, 42CrMo4 yang dikeraskan dengan induksi, dipasang pada bantalan film oli (bantalan selongsong hidrodinamik). Bantalan selongsong menopang seluruh gaya pemisah rol (hingga 5.000–15.000 kN pada pabrik pelat berat) dan harus menjaga integritas film oli pada semua kecepatan penggulungan, termasuk periode kecepatan rendah yang singkat di awal dan akhir setiap benda yang digulung.
Batasan Kecepatan Minimum dari Bantalan Film Oli
Bantalan selubung film oli pada dudukan pinion bersifat hidrodinamik — lapisan oli dihasilkan oleh rotasi poros di dalam bantalan. Di bawah kecepatan permukaan poros minimum (biasanya 0,3–0,8 m/s pada jurnal), lapisan oli akan rusak dan terjadi kontak logam-ke-logam pada bantalan. Batasan kecepatan minimum ini memiliki konsekuensi langsung bagi dudukan pinion. roda gigi heliks: Mesin penggiling tidak dapat beroperasi di bawah kecepatan rol minimum, dan penggilingan tidak boleh berhenti saat benda kerja berada di celah (yang akan menyebabkan bantalan kering akibat gaya pemisah rol). Penggergajian kecepatan rendah — di mana kecepatan rol dikurangi untuk memungkinkan benda kerja masuk dengan lembut — dibatasi oleh kecepatan lapisan oli minimum, menciptakan kecepatan penggergajian minimum yang memengaruhi jadwal penggilingan dan kisaran ketebalan produk yang dapat dihasilkan mesin penggiling.
Distribusi Beban Bantalan dan Beban Gigi Roda Gigi
Tidak seperti bantalan elemen gelinding (yang dapat diberi beban awal hingga celah nol), bantalan selongsong film oli memiliki celah kerja terbatas (biasanya 0,05–0,20 mm secara radial). Celah ini berarti poros pinion input dapat melentur di dalam bantalannya, mengubah jarak pusat antara input dan output. roda gigi heliks Di bawah beban gigitan yang bervariasi. Korea Ever-Power menetapkan pembentukan mahkota timbal pada gigi roda gigi heliks dudukan pinion (C_β = 20–50 µm, lihat Art46) secara khusus untuk mengkompensasi defleksi poros yang bergantung pada beban ini di dalam celah bantalan selongsong — menjaga kontak permukaan yang memadai di bawah beban kejut gigitan terburuk tanpa konsentrasi tepi yang akan menyebabkan penghancuran casing prematur di ujung permukaan.
Pemilihan Material dan Modul untuk Roda Gigi Heliks Dudukan Pinion
| Jenis Pabrik | Modul Mn | Lebar Muka b | Bahan | Perlakuan Panas | Torsi Keluaran Khas |
|---|---|---|---|---|---|
| Dudukan penyelesaian strip panas | M20–M30 | 300–500 mm | 17CrNiMo6 | HRC 58–62 yang dikarburisasi | 500.000–2.000.000 N·m per dudukan |
| Dudukan pemotongan strip panas | M32–M50 | 500–800 mm | 42CrMo4 atau 17CrNiMo6 | Induksi HRC 50–55 atau karburisasi | 1.000.000–5.000.000 N·m per dudukan |
| Mesin penggiling pelat (stand tunggal) | M40–M60 | 600–1.000 mm | 42CrMo4 | Induksi HRC 50–55 | 2.000.000–10.000.000 N·m |
| Mesin penggiling batang dan batangan (bagian kecil) | M16–M24 | 200–400 mm | 17CrNiMo6 | HRC 58–62 yang dikarburisasi | 50.000–500.000 N·m |
Untuk dudukan roda gigi mesin penggiling pelat roda gigi heliks Pada M40–M60, diameter penampang kosong sebesar 1.500–2.500 mm melebihi kedalaman pengerasan baja kelas karburisasi mana pun — 17CrNiMo6 dapat dikarburisasi secara andal melalui penampang hingga diameter sekitar 500 mm. Pada M50 dengan z = 25, diameter pitch sekitar 1.330 mm dan diameter penampang kosong sekitar 1.400–1.500 mm. Ukuran penampang ini membutuhkan pengerasan induksi 42CrMo4 (pengerasan hanya permukaan gigi, meninggalkan inti pada QT HB 280–320) sebagai satu-satunya jalur perlakuan panas yang praktis. Nilai σ_H lim yang dicapai (820–950 MPa) lebih rendah daripada yang dikarburisasi (1.600–1.800 MPa), tetapi kekuatan lentur statis pada torsi kejut gigitan sebenarnya lebih terjaga karena inti QT yang lebih kuat menahan perambatan retak akibat benturan kejut gigitan lebih efektif daripada lapisan yang dikarburisasi dengan permukaan karbon tinggi yang relatif rapuh.
Koneksi Spindel Universal — Antarmuka Antara Dudukan Pinion dan Rol Kerja
Poros keluaran dudukan pinion terhubung ke leher rol kerja melalui spindel universal (juga disebut spindel Cardan atau spindel roda gigi) — kopling fleksibel yang mengakomodasi ketidaksejajaran sudut antara garis tengah poros keluaran dudukan pinion dan garis tengah leher rol, yang bervariasi seiring perubahan bukaan celah rol untuk ketebalan produk yang berbeda. Spindel universal mentransmisikan torsi pengguliran dan guncangan gigitan ke rol kerja, sekaligus memungkinkan defleksi sudut ±3–15°. Korea Ever-Power memasok dudukan pinion. roda gigi heliks Sebelum produksi, set dimensi dan pembersihan untuk dimensi sambungan flensa spindel universal dilakukan, dengan memastikan bahwa diameter poros keluaran dan lingkaran baut flensa kompatibel dengan spesifikasi spindel pelanggan.
Korea Ever-Power — Pemasok Roda Gigi Heliks Dudukan Pinion Pabrik Penggilingan
Proses manufaktur dan inspeksi akhir dudukan pinion mesin penggilingan oleh Korea Ever-Power. roda gigi heliks — M32, lebar muka 600 mm, 42CrMo4 yang dikeraskan dengan induksi HRC 52. Faktor layanan kejut gigitan (KA_eff = 2,5 untuk dudukan pengamplasan kasar ini) dan pembentukan lengkungan timah (C_β = 35 µm untuk kompensasi defleksi bantalan selubung) keduanya dikonfirmasi dalam dokumentasi pesanan.
Korea Ever-Power memproduksi roda gigi potong heliks untuk dudukan pinion pabrik penggilingan dari M16 hingga M50, lebar muka 200–1.000 mm, dalam 17CrNiMo6 yang dikarburisasi (M16–M32) dan 42CrMo4 yang dikeraskan dengan induksi (M32–M50+). Faktor layanan kejut gigitan, spesifikasi pembentukan mahkota ulir, dan pemeriksaan tekukan statis pada torsi puncak gigitan semuanya termasuk dalam dokumentasi pesanan sebagai standar. Sebagai pengganti langsung produsen roda gigi heliksKorea Ever-Power juga memproduksi set lengkap yang cocok (pinion input + dua pinion output) dengan pengukuran penganalisis roda gigi yang terverifikasi dan kesesuaian yang dikonfirmasi antara ketiga roda gigi — penting untuk pembagian beban yang seimbang. Jelajahi rangkaian produk roda gigi heliks untuk aplikasi penggilingan dan industri berat.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Pada M32–M50 dan kecepatan putaran 0,5–10 m/s, roda gigi lurus akan memiliki ε_α = 1,2–1,6 (rasio kontak transversal) — artinya setiap pasangan gigi secara singkat menanggung torsi penuh sendirian pada transisi antara kontak pasangan tunggal dan pasangan ganda. Untuk mesin bubut yang mentransmisikan 2.000.000 N·m dengan kejut gigitan pada 2,5× nominal, gaya gigi sesaat pada kontak pasangan tunggal akan sangat besar. roda gigi heliks Dengan β = 15–20° dan lebar muka 600 mm, diperoleh ε_β = 1,0–1,3 selain ε_α, sehingga tidak ada momen dalam siklus jala yang ditanggung oleh kurang dari jumlah pasangan gigi yang setara dengan ε_α + ε_β secara bersamaan. Pembagian beban inilah yang menjadi alasan mengapa roda gigi heliks telah menggantikan roda gigi lurus di semua dudukan pinion pabrik penggilingan modern: transisi gaya yang lebih halus secara signifikan mengurangi amplifikasi guncangan gigitan dan eksitasi resonansi torsi yang menyebabkan kerusakan pada sistem penggerak.
Pinion dudukan kasar 42CrMo4 yang dikeraskan dengan induksi (M40, HRC 52) dengan spesifikasi yang baik dalam produksi strip panas kontinu pada 120 kejadian gigitan per jam mencapai masa pakai sekitar 5–10 tahun sebelum keausan gigi atau kelelahan memerlukan penggantian. Mekanisme keausan utama adalah keausan abrasif dari kerak oksida dan partikel kerak pabrik yang masuk ke dalam rumah dudukan pinion (meskipun rumah tersebut tertutup rapat) dan mencemari oli roda gigi. Dudukan pinion 17CrNiMo6 yang dikarburisasi roda gigi heliks (pada modul yang lebih kecil M16–M24 untuk dudukan finishing) biasanya mencapai masa pakai 8–15 tahun dengan pelumasan yang tepat. Kerusakan akibat benturan gigitan (kelelahan lentur akar gigi dari peristiwa beban berlebih siklik) adalah mekanisme kelelahan yang dominan, bukan kelelahan kontak Hertz — itulah sebabnya pemeriksaan lentur statis pada torsi gigitan mengatur dudukan pinion. roda gigi heliks spesifikasi lebih dari pemeriksaan tegangan kontak kelelahan pada torsi putaran nominal.
Ya — Korea Ever-Power memasok dudukan pinion. roda gigi heliks set (ketiga atau keempat roda gigi) sebagai satu set yang cocok dengan kontinuitas pitch yang terkonfirmasi antara semua jala. Pencocokan penting karena: (1) jika kedua roda gigi keluaran memiliki kesalahan pitch yang sedikit berbeda relatif terhadap pinion masukan, satu rol berputar sedikit lebih cepat daripada yang lain — menyebabkan kemiringan rol silang yang memutar benda kerja di celah putaran, menciptakan cacat bentuk; (2) kedua roda gigi keluaran harus memiliki ketebalan gigi yang cocok (backlash yang sama terhadap pinion masukan) untuk memastikan distribusi torsi yang sama — set yang tidak cocok mentransmisikan torsi yang proporsional lebih besar melalui jala yang lebih rapat, membebani satu roda gigi. Korea Ever-Power mengukur semua roda gigi dalam satu set dudukan pinion pada penganalisis roda gigi yang sama dan mendokumentasikan fase pitch dan backlash untuk setiap pasangan sebelum pengiriman.
Dudukan pinion pada mesin penggiling menggunakan sistem pelumasan oli sirkulasi (bukan percikan atau rendaman oli) — oli dipompa dari reservoir pusat dengan kecepatan sekitar 3–10 L/menit per jala gigi, disaring hingga 10–25 µm, dan disuntikkan melalui nosel yang diarahkan ke zona masuk jala gigi. Sirkuit oli yang sama biasanya melayani dudukan pinion. roda gigi heliks, kopling spindel, dan bantalan selongsong. Tingkat oli: Oli roda gigi mineral ISO VG 220–320 dengan aditif anti-aus dan anti-busa adalah standar untuk sebagian besar aplikasi dudukan pinion pabrik penggilingan. Formulasi tugas berat dengan paket anti-aus yang ditingkatkan ditentukan ketika pabrik memproses baja berkekuatan tinggi (yang menghasilkan puncak kejut gigitan yang lebih tinggi). Kontrol suhu oli sangat penting — oli harus berada di atas 30–35°C pada filter dan pompa untuk mempertahankan aliran yang memadai, tetapi di bawah 55–60°C pada jala roda gigi untuk mempertahankan ketebalan lapisan EHL yang memadai.
Permintaan Informasi Set Roda Gigi Heliks Dudukan Pinion Mesin Penggiling
Berikan tipe pabrik Anda, modul, kecepatan rol, torsi pengguliran, dan data kejut gigitan yang diketahui. Korea Ever-Power akan menghitung faktor layanan efektif, mengkonfirmasi material dan perlakuan panas, serta menyediakan set lengkap yang sesuai dengan dokumentasi penganalisis roda gigi dan sertifikat pencocokan.
M16–M50 · Set yang cocok (3 atau 4 roda gigi) · Induksi 42CrMo4 · Karburisasi 17CrNiMo6 · Kejut gigitan KA_eff · Pembentukan mahkota timbal · MOQ 1 set
Editor: Cxm
