Китайский оптовый поставщик винтовых параллельных редукторов серии F для мешалок: планетарный редуктор против винтового редуктора.

Вибро-шумовые характеристики редуктора с косозубыми шестернями

Как правило, косозубый редуктор используется для передачи крутящего момента, скорости или того и другого. Его основная функция заключается во вращении круглой детали машины с одновременным зацеплением с другими зубчатыми деталями. Он работает по тому же принципу, что и рычаг.

Типичные области применения

Типичные области применения косозубых редукторов включают конвейеры, воздуходувки и лифты. Они также используются в производстве пластмасс и резины. К их основным преимуществам относятся снижение вибрации, более низкий уровень шума и высокая грузоподъемность. Кроме того, они известны своей большей долговечностью и бесшумностью по сравнению с прямозубыми шестернями.
При выборе подходящего редуктора для конкретного применения следует учитывать несколько факторов. К ним относятся требуемая мощность, требуемый крутящий момент и условия эксплуатации. Также необходимо учитывать подшипники и смазочные материалы.
Косозубые шестерни используются в системах с большими нагрузками, поскольку обеспечивают высокую несущую способность. Они также дешевле прямозубых шестерен. Однако их КПД ниже, чем у прямозубых шестерен. Это связано с тем, что косозубые шестерни имеют более крупные зубья. Кроме того, они испытывают меньшую динамическую нагрузку, чем прямозубые шестерни, что снижает износ шестерен.
Косозубые шестерни также используются в высокоскоростных системах. Они могут применяться и с непараллельными валами. Как правило, для непараллельных валов их выбирают вместо прямозубых шестерен. Однако косозубые шестерни подвержены смещению из-за осевой нагрузки. Это можно исправить, отрегулировав положение подшипника.
Косозубые шестерни также могут использоваться в качестве зубчатых передач для передачи мощности. Они широко применяются в трансмиссиях в автомобильной промышленности. Кроме того, они используются в широком спектре других промышленных применений, включая воздуходувки, питатели, охладители и конвейеры. Они также могут применяться в пищевой и нефтяной промышленности.
Наиболее распространенными типами косозубых редукторов являются одно- и двухвинтовые. Одновинтовые редукторы имеют одну косозубую секцию, параллельную оси. Также встречаются редукторы с зубьями, изогнутыми по дуге окружности.

Характеристики NVH

Вибрационные и шумовые характеристики косозубых редукторов являются важным фактором при разработке новых трансмиссионных систем. Вибрацию и шум можно количественно оценить с помощью вейвлет-анализа, анализа порядков и статистического энергетического анализа. Эти методы обычно используются в частотной области, но могут применяться и в реальном времени.
Самый простой метод оценки шума и вибрации (NVH) использует модальный анализ для количественной оценки шума передачи. Упрощенные модели используют синусоидальные изменения жесткости, но также могут применяться для изучения специальных эффектов.
Одним из важнейших аспектов NVH (шума, вибрации и жесткости) является целостность сигнальной цепи. На сигнальную цепь влияют удары при зацеплении шестерен и возбуждение корпуса основной трансмиссии. Первым шагом в количественной оценке NVH является создание сигнальной цепи. Это можно сделать путем сравнения сигналов, записанных на аналого-цифровом преобразователе или жестком диске. Затем, используя быстрое преобразование Фурье, сигналы преобразуются из временной области в частотную.
Для анализа NVH (шум, вибрация и жесткость) важно получить репрезентативный прототип серийного автомобиля. Это необходимо на ранней стадии проектирования, поскольку изменения в конечном продукте часто требуют существенных модификаций конструкции.
Для редукторов с косозубыми шестернями главное преимущество обратной модульной конфигурации заключается в том, что радиальный редуктор более экономичен в производстве. В радиальном редукторе используются те же зуборезные инструменты, что и в прямозубой шестерне, но его производство обходится дешевле.
Основные характеристики косозубых передач заключаются в большей площади контакта и большей несущей способности. Поэтому косозубые редукторы обычно используются в условиях высоких нагрузок. Однако, как правило, коэффициент полезного действия косозубых редукторов ниже, чем прямозубых.
Термическая деформация подшипников также может изменять шумо- и виброхарактеристики системы передачи с косозубыми шестернями. В данном исследовании изучается влияние повышения температуры подшипников на нелинейные динамические характеристики системы с косозубыми шестернями.

Спираль

По сравнению с обычными зубчатыми передачами, косозубые шестерни имеют большую площадь контакта и производят меньше шума. Эти шестерни — отличный выбор для бытового и лёгкого промышленного применения, особенно там, где требуется высокая эффективность.
Косозубые шестерни создают осевую осевую силу за счет специальной смазки. Они используются в различных отраслях промышленности, таких как автомобильная, нефтяная, пищевая, пластмассовая и текстильная. Также они применяются в воздуходувках, питателях и редукторных двигателях.
В косозубых передачах имеется специальный зуб, расположенный под углом к ​​оси вращения. Этот зуб сохраняет контакт, пока шестерня вращается до полного зацепления. Обычно угол между спиралью и осью вращения составляет от 15 до 30 градусов. Этот угол важен для определения количества зубьев.
По сравнению с прямозубой шестерней, косозубая шестерня имеет более высокое отношение мощности к весу. Это означает, что косозубая шестерня может выдерживать большую нагрузку.
Косозубые шестерни обычно устанавливаются парами, при этом каждая шестерня имеет V-образный зуб. V-образная форма зуба обеспечивает большее соотношение зацепления при сохранении приемлемого минимального зазора до упора. Однако, если зуб слишком тонкий, его кончик может сломаться.
Математическое определение угла наклона винтовой линии важно для проектирования косозубых шестерен. Угол наклона винтовой линии определяется в разделе, посвященном геометрии зубьев косозубых шестерен.
Угол между спиралью и осевой осью вращения используется для расчета коэффициента осевого контакта зубчатого колеса. Этот коэффициент определяется как сумма общего числа линий контакта, или зубьев. Если коэффициент перекрытия зубчатой ​​пары равен нулю, то и коэффициент осевого контакта также равен нулю.
Коробка передач с косозубыми шестернями может быть высокоэффективной системой передачи, но при этом может страдать от погрешностей передачи. Это происходит из-за осевой силы осевого усилия, которая рассеивается при контакте с противоположным зубом. Для минимизации потерь мощности в коробке передач с косозубыми шестернями было разработано несколько подходов.

Поперечная и нормальная плоскости зубов

Как правило, зубья косозубых шестерен имеют две плоскости: поперечную и нормальную. Нормальная плоскость перпендикулярна делительной плоскости. Поперечная плоскость перпендикулярна осевой плоскости.
Когда зуб находится в контакте, нагрузка перпендикулярна поверхности в точке контакта. Это называется углом давления. Этот угол является функцией радиального положения зуба на оси вала. Угол также может использоваться для описания формы зуба.
В косозубых передачах угол нормального зацепления — это угол наклона линии нагрузки к плоскости, перпендикулярной оси зуба. Знание угла зацепления важно при расчете сил в паре косозубых передач. Этот угол обычно составляет от 15 до 30 градусов.
Коробка передач с косозубыми шестернями — наиболее распространенный тип редукторов. Она состоит из набора косозубых шестерен, соединенных параллельными валами. Также используется в воздуходувках, текстильной, сахарной и морской промышленности. Обладает более высоким уровнем контакта и меньшей вибрацией, чем обычные редукторы.
Косозубые шестерни могут использоваться в подающих устройствах, воздуходувках, а также в изделиях из резины и пластмасс. Они работают тише, чем обычные шестерни, что особенно важно в пищевой промышленности. Кроме того, они позволяют передавать большие нагрузки. Они также долговечны и могут использоваться в воздуходувках.
Косозубые шестерни имеют наклонную траекторию зубьев. Они менее шумные, чем обычные шестерни, что делает их идеальными для применения в морской отрасли. Они также плавно передают вращение. Они обладают эффективной осевой силой и передают меньше вибрации. Они используются во многих отраслях промышленности, включая нефтяную и пищевую.
В косозубых шестернях на непараллельных валах имеются две основные окружности: делительная окружность и диаметр основания зуба. Эти окружности могут быть разными, поэтому в радиально-модульной системе можно использовать зубья различной формы.

Влияние внешней осевой нагрузки на косозубые шестерни

Учитывая, что редукторы часто являются ключевым компонентом силовых передач, было проведено исследование влияния внешней тяги на редукторы. В данной статье представлена ​​теоретическая модель, сопровождаемая экспериментальными измерениями. В частности, в статье основное внимание уделяется влиянию упорного кольца на траекторию передачи.
Доказано, что упорный воротник эффективно снижает осевую нагрузку между косозубыми шестернями. Он также уменьшает акустическое воздействие редуктора за счет ослабления излучаемой звуковой мощности. Это достигается за счет использования механизма звукопоглощения, включающего демпфирование Рэлея. Масляная пленка, окружающая упорный воротник, является еще одним демпфирующим элементом.
Помимо снижения вибрации редуктора, демпфирование масляной пленкой может ослаблять связанные степени свободы. Для проверки этого была разработана теоретическая модель редуктора, оснащенного упорным кольцом. Затем эта модель была использована в моделировании динамики редуктора для анализа влияния упорного кольца на траекторию передачи.
Первая частичная модель показывает, как масляная пленка и излучаемая звуковая мощность могут изменять акустические характеристики редуктора. В частности, сравниваются уровни звукового давления возбуждающих частот на верхней крышке редуктора в вертикальном направлении. Это было сделано с помощью акселерометра.
Вторая частичная модель представляет собой моделирование распространения звука в воздухе от корпуса редуктора. Это достигается с помощью комбинированного возбуждения от двигателя и возбуждения от зацепления. Для этого измеряется частота излучаемого звука при четырех различных комбинациях крутящего момента и скорости.
Кроме того, косозубая шестерня была разрезана на произвольное количество поперечных сечений. Каждая шестерня затем устанавливается на вал, который вращается с разной периодичностью. Косозубая шестерня сравнивается с соответствующей прямозубой шестерней для сравнения. Прямозубая шестерня имеет более высокое напряжение в основании зуба, но ее относительное контактное напряжение значительно меньше, чем у косозубой шестерни.

Редактор: CX, 26.05.2023