Jak optimalizovat montáž a výkon motorů se šroubovým šnekovým převodem řady S?

1. Jak nastavit vůli záběru páru šnekového soukolí šnekového motoru řady S? 

(1) Analýza vlivu vůle záběru na přesnost a životnost převodovky
U šnekového motoru řady S je vůle záběru dvojice šnekových převodů klíčovým parametrem, který má významný vliv na přesnost převodu a životnost zařízení. 
Z hlediska přesnosti převodu způsobí nadměrná vůle záběru vážné problémy. V přesných převodových systémech, jako je pohon podávacího hřídele CNC obráběcích strojů, způsobí nadměrná vůle, že šnekové kolo nebude schopno včas a přesně sledovat pohyb šnekového převodu během provozu výstupního hřídele motoru, což má za následek zjevné zpoždění. To způsobí odchylky v umístění pracovního stolu a nebude schopen dosáhnout vysoce přesné polohy požadované konstrukcí, což výrazně ovlivní přesnost zpracování. Například při zpracování přesných forem mohou odchylky umístění způsobit chyby v klíčových rozměrech formy, což má za následek sešrotování formy. 
Pokud jde o životnost, velmi škodí i nepřiměřená vůle záběru. Když je vůle příliš velká, nárazová síla mezi povrchy zubů šnekového kola se během procesu záběru výrazně zvýší. Pokaždé, když dojde k záběru, kolize povrchu zubu je jako malé kladivo, které narazí na povrch zubu. Pokud to bude trvat delší dobu, dojde na povrchu zubu k únavovému opotřebení, což má za následek dolíčky, loupání a další poškození. Zvýšené opotřebení postupně zničí tvar zubu, dále zvětší vůli záběru, vytvoří začarovaný kruh a nakonec povede k předčasnému selhání šnekového kola, což výrazně zkrátí životnost zařízení. 

(2) Zavedení metod seřízení (jako je seřízení podložky, axiální jemné doladění atd.)
Úprava podložek je poměrně běžná metoda. V instalační struktuře šnekového soukolí je obvykle mezi ložiskovým sedlem šneku a skříní umístěna skupina podložek. Když je potřeba upravit vůli záběru, axiální poloha šneku se změní zvýšením nebo snížením počtu nebo tloušťky podložek. Je-li vůle příliš velká, zvětšete tloušťku podložky, aby se šnek oddálil od šnekového kola, čímž se vůle zmenší; naopak, je-li vůle příliš malá, zmenšete tloušťku podložky, aby se šnek posunul blíže ke šnekovému kolu. Tato metoda je relativně jednoduchá na ovládání a má nízkou cenu, ale přesnost nastavení je omezená a není snadné ji po seřízení znovu změnit. 
Axiální jemné doladění využívá některé speciálně navržené mechanismy k dosažení axiálního mikropohybu šneku. Například je na jednom konci šneku instalováno seřizovací zařízení se závitem a šnek je tlačen do axiálního pohybu otáčením seřizovací matice. Touto metodou lze dosáhnout relativně přesného nastavení vůle a je vhodná pro případy s vysokými požadavky na přesnost přenosu. Existují také hydraulická nebo pneumatická zařízení pro dosažení axiálního jemného doladění a pohyb šneku lze přesně ovládat řízením tlaku, aby se dále zlepšila přesnost nastavení. 
(3) Poskytněte průmyslové standardy nebo ukazatele vnitřní kontroly podniků
Pokud jde o průmyslové standardy, u šnekových redukčních motorů řady S pro obecné průmyslové aplikace se obvykle vyžaduje, aby byla vůle záběru šnekového páru řízena mezi 0,05 a 0,2 mm. Tento rozsah může nejen zajistit určitou přesnost přenosu, ale také se vyhnout problémům, jako je zahřívání a zadření způsobené příliš malou vůlí. Například u obecných zařízení ve strojírenském průmyslu, pokud jsou použity redukční motory řady S, většina společností bude dodržovat tento průmyslový standard pro montáž a kontrolu. 
Některé společnosti, které mají vyšší požadavky na kvalitu a výkonnost výrobků, budou formulovat přísnější ukazatele vnitřní kontroly. Například ve společnostech vyrábějících špičková automatizační zařízení mohou jejich vnitřní kontrolní indikátory řídit vůli záběru mezi 0,03 a 0,1 mm. K dosažení tohoto ukazatele bude společnost ve výrobním procesu používat přesnější technologii zpracování, jako je vysoce přesné broušení, aby byla zajištěna přesnost profilu zubů šnekového kola; v procesu montáže budou k přesnému měření vůle použity pokročilejší měřicí přístroje a montážní technologie, jako jsou laserové měřicí přístroje, aby byla zajištěna spolehlivost a stabilita produktu ve vysoce zatížených a vysoce přesných provozních prostředích.

2. Jaká opatření byla přijata pro kontrolu hluku motoru šnekového reduktoru řady S?

(1) Diskutujte o hlavních zdrojích hluku (záběr ozubených kol, vibrace ložisek atd.)

Při provozu šnekového redukčního motoru se spirálovým ozubením řady S jsou zdroje hluku poměrně složité, mezi nimiž jsou dvěma hlavními zdroji hluku záběr ozubených kol a vibrace ložisek.

Hluk záběru ozubených kol je způsoben třením, kolizí a záběrovým nárazem mezi povrchy zubů, když spirálové kolo a šnekové kolo do sebe zabírají. Když ozubená kola zabírají vysokou rychlostí, mikroskopická drsnost povrchu zubu způsobí nárazovou sílu v okamžiku kontaktu. Tato nárazová síla způsobí vibrace ozubeného kola a šíří se vzduchem za vzniku hluku. Současně kvůli nepřiměřené konstrukci modulu převodu, úhlu tlaku a dalších parametrů nebo nízké přesnosti zpracování je chyba profilu zubu velká a během procesu záběru dojde k okamžitému záběru a záběru, což dále zhorší tvorbu hluku.
Vibrace ložisek jsou také zdrojem hluku, který nelze ignorovat. Když motor běží, ložisko musí nést nejen radiální a axiální zatížení, ale také udržovat vysokou rychlost otáčení. Pokud výrobní přesnost ložiska není vysoká, jako je chyba kruhovitosti oběžné dráhy a odchylka průměru valivého tělesa, způsobí to během provozu ložiska nevyváženou odstředivou sílu, což způsobí vibrace a hluk. Kromě toho špatné mazání ložiska také zvýší tření mezi valivým tělesem a oběžnou dráhou, což způsobí další hluk. Při dlouhodobém používání se ložisko poškodí opotřebením, únavovým odlupováním a jinými poškozeními a jeho vibrace a hluk budou zřetelnější.
(2) Uveďte procesy snižování hluku (jako je ořezávání profilu zubů, vysoce přesné obrábění, návrh snížení vibrací atd.)
Zastřihování profilu zubů je účinný proces snižování hluku. Správným broušením horní části a paty ozubeného kola se mění tvar profilu zubu, takže ozubené kolo může dosáhnout plynulejšího přechodu během záběru a snížit dopad záběru dovnitř a ven. Konkrétně je z horní části zubu odstraněna určitá tloušťka, takže horní část zubu se může postupně dotýkat povrchu zubu druhého ozubeného kola při vstupu do záběru, aby se zabránilo náhlému nárazu; kořen zubu se také brousí, aby mohl být kořen zubu stabilnější při odpojení. Tento proces může výrazně snížit hluk záběru ozubených kol.
Vysoce přesné zpracování je klíčem k zajištění kvality ozubených kol a ložisek a tím snížení hluku. Pokud jde o zpracování ozubených kol, pokročilé zařízení na zpracování CNC a technologie přesného broušení se používají k přísné kontrole různých přesných ukazatelů ozubených kol, jako je odchylka stoupání, chyba profilu zubu, chyba směru zubu atd., takže povrch zubu ozubeného kola je hladší a záběr je přesnější, což účinně snižuje hluk způsobený chybami zpracování. U ložisek se zlepšením výrobní přesnosti, zajištěním rozměrové a tvarové přesnosti oběžné dráhy a valivého tělesa snižují vibrace a hluk ložiska během provozu.
Konstrukce redukce vibrací je také důležitým prostředkem redukce hluku. Při konstrukčním návrhu motoru jsou přijata přiměřená opatření ke snížení vibrací. Například mezi kryt motoru a vnitřní klíčové komponenty jsou umístěny elastické podložky tlumící vibrace a tuhé spojení v dráze přenosu vibrací se změní na elastické spojení, které účinně absorbuje a tlumí energii vibrací a snižuje přenos vibrací směrem ven. V konstrukci boxu je zvýšen počet a rozmístění výztužných žeber pro zlepšení tuhosti boxu, snížení rezonance boxu způsobené vibracemi a tím snížení vyzařování hluku.
(3) Porovnání dat hlukových zkoušek před a po optimalizaci
V reálném případě byl test hluku proveden na motoru se šnekovým převodem se šroubovým převodem řady S, který nebyl optimalizován pro snížení hluku. Při jmenovitých otáčkách a zatížení byl použit profesionální přístroj na měření hluku ve vzdálenosti 1 metr od motoru a naměřená hodnota hluku byla 85 dB (A). Tato hladina hluku je nepřijatelná v některých místech s vysokými požadavky na hluk pracovního prostředí, jako jsou dílny na výrobu přesných elektronických zařízení a dílny na výrobu zdravotnických zařízení.
Poté, co byla optimalizována řada opatření na snížení hluku, byla zkouška hluku provedena znovu. Ozubená kola byla zpracována technologií ořezávání profilu zubů a ozubená kola a ložiska byly zpracovány s vysokou přesností. Současně byla do konstrukce motoru přidána konstrukce snižující vibrace. Za stejných testovacích podmínek byla naměřená hodnota hluku snížena na 70 dB (A). Při srovnání je jasně vidět, že hlučnost optimalizovaného motoru byla výrazně snížena, a to snížením o 15dB (A). Tento výsledek ukazuje, že komplexní využití více procesů redukce hluku může účinně zlepšit akustický výkon šnekového redukčního motoru se spirálovým ozubením řady S a splnit požadavky na nízkou hlučnost různých aplikačních scénářů.

3. Jak zlepšit účinnost převodu motoru šnekového reduktoru řady S?

(1) Analýza klíčových faktorů ovlivňujících účinnost (ztráta třením, způsob mazání atd.)

U šnekového reduktorového motoru se spirálovým ozubením řady S je zlepšení účinnosti převodu ovlivněno mnoha klíčovými faktory, mezi nimiž důležitou pozici zaujímají ztráty třením a způsob mazání.

Ztráta třením je jedním z hlavních důvodů snížení účinnosti přenosu. Během procesu záběru spirálového kola a šnekového kola dochází k relativnímu klouzání mezi povrchy zubů, což nevyhnutelně vytváří tření. Když motor běží, toto tření spotřebovává velké množství vstupní energie, přeměňuje ji na tepelnou energii a rozptyluje ji, čímž se snižuje efektivní výstupní výkon. Například kvůli vysoké drsnosti povrchu zubu mikroskopické nerovnosti zvýší tření mezi povrchy zubů, což má za následek větší ztráty energie v procesu tření. Současně nepřiměřená konstrukce parametrů, jako je úhel šroubovice a modul šnekového kola, také zvýší kluzné tření mezi povrchy zubů, což dále sníží účinnost převodu.
Velmi významný je také vliv způsobu mazání na účinnost převodu. Dobré mazání může vytvořit olejový film mezi povrchy zubů, oddělit kovové povrchy v přímém kontaktu, snížit koeficient tření a snížit ztráty třením. Při nedostatečném mazání se zvětší plocha přímého kontaktu kovu mezi povrchy zubů a zvýší se tření, což povede nejen ke snížení účinnosti přenosu, ale také urychlí opotřebení povrchu zubu. Různé způsoby mazání, jako je rozstřikovací mazání a nucené mazání, mají různé mazací účinky. Rozstřikovací mazání je rozstřikování mazacího oleje na povrch zubu rotací ozubeného kola. Tato metoda je vhodná pro případy nízké rychlosti a nízkého zatížení, ale nemusí být schopna zajistit dostatečné mazání při vysoké rychlosti a velkém zatížení. Nucené mazání je rozprašování mazacího oleje na místo záběru na povrchu zubu při určitém tlaku pomocí olejového čerpadla, které může zajistit spolehlivější mazání, ale systém je poměrně složitý a náklady jsou vysoké.
(2) Navrhněte plány zlepšení (jako je výběr materiálů s nízkým třením, optimalizace systému mazání atd.)
Výběr materiálů s nízkým třením je jedním z účinných způsobů, jak zlepšit účinnost přenosu. Pro výrobu ozubených kol a šnekových převodů lze použít nové materiály s nízkým koeficientem tření, jako jsou vysoce výkonné technické plasty a kovové kompozity. Tento materiál má jak pevnost a odolnost proti opotřebení jako kovy, tak nízké třecí vlastnosti technických plastů, což může výrazně snížit ztráty třením mezi povrchy zubů. Při výrobě šnekových převodů může použití slitin mědi a polytetrafluorethylenových kompozitních materiálů účinně snížit tření a zlepšit účinnost převodu ve srovnání s tradičními bronzovými šnekovými převody.
Klíčová je také optimalizace systému mazání. U vysokootáčkových, vysoce zatěžovaných redukčních motorů řady S lze použít kombinaci nuceného mazání a cirkulačního chlazení. Mazací olej je přiváděn do zabírajících částí ozubených kol a šnekových soukolí při vhodném tlaku a průtoku přes olejové čerpadlo, aby se zajistilo vytvoření dobrého olejového filmu i při vysokém zatížení. Současně je nastaveno chladicí zařízení pro chlazení mazacího oleje, aby se zabránilo ztenčení olejového filmu a snížení mazacího výkonu v důsledku nadměrné teploty oleje. Do mazacího systému se přidávají vysoce výkonná aditiva, jako jsou aditiva proti opotřebení a aditiva snižující tření, aby se dále zlepšil výkon mazacího oleje, snížil se koeficient tření a zlepšila se účinnost převodu.