W jaki sposób skrzynia biegów ćwierćfinurowa osiąga skuteczną wzmocnienie momentu obrotowego i funkcję samozachowawcza?

Wzmocnienie momentu obrotowego: mechaniczna logika projektu współczynnika transmisji
Funkcja wzmocnienia momentu obrotowego A skrzynia biegów z ćwierć obrotu opiera się na projekcie współczynnika przekładni robaka i robaka. Jego podstawowa formuła to:
Moment wyjściowy = wskaźnik momentu wejściowego × transmisja
Współczynnik transmisji jest określany przez liczbę głowic robaków (Z1) i liczbę zębów zębatego robaka (Z2):
Współczynnik transmisji I = Z2 / Z1
Na przykład, gdy liczba głowic robaków wynosi 1 (robak jednopartyjny), a liczba zębów zębate wynosi 50, współczynnik transmisji wynosi 50: 1, a moment wejściowy 50N · m można wzmocnić do 2500n · m. Dzięki regulacji liczby zębów zębate na przewód koła można elastycznie osiągnąć zakres amplifikacji momentu obrotowego od 5: 1 do 100: 1.

Praktyka inżynieryjna projektowania współczynnika skrzyni biegów
Mały współczynnik transmisji (5: 1-20: 1): Nadaje się do warunkowych obciążenia, takich jak zawory i bramy, które muszą wziąć pod uwagę wydajność transmisji i prędkość reakcji.
Duży współczynnik transmisji (20: 1-100: 1): Używany w scenariuszach obciążenia ciężkiego, takich jak dźwigi i wciągarki, a pojemność łożyska koło robaków należy poprawić.
Na przykład w kontroli zaworów elektrowni jądrowej skrzynia biegów musi wytrzymać wpływ mediów o wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem. Duży projekt współczynnika transmisji może zapewnić precyzyjną kontrolę otwierania i zamknięcia zaworu.

Funkcja samookaleczenia: mechaniczna zasada optymalizacji kąta helisy

1. Mechaniczna natura charakterystyki samozachowawczej

Samo blokowanie funkcji koła zębatkowych pochodzi z związku między kątem helisy (λ) a kątem tarcia (φ). Gdy kąt helisy jest mniejszy niż kąt tarcia, koło robaka nie może odwrócić robaka, tworząc sobie samozachowawcze. Jego matematyczne wyrażenie to:

λ <φ
Kąt tarcia jest określany przez współczynnik tarcia materiałowego (μ):

φ = arctan (μ)

Na przykład współczynnik tarcia brązowych koło robaków i stalowych robaków wynosi około 0,1, co odpowiada kąta tarcia 5,7 °, więc kąt helisy musi być mniejszy niż ta wartość, aby osiągnąć samowystarczalne blokowanie.

2. Nakładanie inżynierii funkcji blokowania
Ochrona przeciw negatywnej: w scenach takich jak windy i żurawy funkcja samozwładowania może zapobiec poruszaniu się obciążenia w przeciwnym kierunku z powodu grawitacji lub sił zewnętrznych, unikając w ten sposób wypadków.
Ulepszona dokładność pozycjonowania: W maszynach CNC i połączeniach robotów funkcja samozachowawcza może wyeliminować prześwit transmisji i poprawić dokładność pozycjonowania do ± 0,01 mm.
Na przykład w systemie kierownicy statku samokłonny funkcja skrzyni biegów może zapewnić, że ostrze sterowe pozostaje stabilne w trudnych warunkach morskich i unikając odchylania.

Innowacje w materiałach i procesach: Wsparcie dla wysokowydajnej transmisji
1. Materiał robaków: Proces gaszenia stali stopowej o wysokiej wytrzymałości
Jako podstawowy element transmisji momentu obrotowego, robak musi wytrzymać wysoki naprężenie i zużycie. Typowy materiał to 40crnimoa, który może osiągnąć twardość 58-62HRC po zabiegu i wytrzymałość na rozciąganie ponad 1000 MPa. Proces gaszenia tworzy strukturę martenzytyczną poprzez szybkie chłodzenie, co znacznie poprawia twardość i odporność na zużycie materiału.

2. Materiał zębatego robaka: właściwości amortyzujące stopę z brązu
Materiał zębatego robaka musi wziąć pod uwagę zarówno odporność na zużycie, jak i wchłanianie wstrząsu. Brąz cyny (ZCUSN10pB1) jest pierwszym wyborem ze względu na jego wysoką wytrzymałość na rozciąganie (≥300 MPa) i współczynnik niskiego tarcia (0,05-0,1). Jego charakterystyka absorpcji wstrząsu pochodzi z zdolności deformacji plastikowej macierzy miedzi, która może pochłaniać energię uderzenia i zmniejszać hałas wibracji.

3. Innowacje procesowe: Synergistyczna optymalizacja szlifowania i smarowania
Szlifowanie robaków: Koło szlifowania CBN jest stosowane do superfinowego szlifowania, a chropowatość powierzchni zęba RA ≤ 0,4 μm zapewnia dokładność siatki.
System smarowania: Poprzez połączenie smarowania mgły olejowej i przymusowego smarowania powstaje stabilna warstwa oleju w celu zmniejszenia współczynnika tarcia do poniżej 0,03.
Na przykład w skrzyniach przekładni wiatrowej konstrukcja smarowania koła zębatkowych może zwiększyć wydajność transmisji do ponad 97%.

Scenariusze zastosowania: od zaworów przemysłowych po sprzęt do wysokiej klasy
1. Kontrola zastawek przemysłowych
W branżach takich jak energia ropy naftowej, chemiczna i elektryczna zawory napędzane przez skrzynie biegów ćwierć obracają się, muszą wytrzymać wpływ mediów wysokotemperaturowych i pod wysokim ciśnieniem. Jego funkcja wzmocnienia momentu obrotowego zapewnia, że ​​zawór szybko się otwiera i zamyka, a jego charakterystyka samokształcenia uniemożliwia spływanie medium do tyłu. Na przykład w systemie wody chłodzącej elektrowni jądrowej skrzynia biegów musi stabilnie działać w wysokiej temperaturze 300 ° C.

2. System transmisji ciężkiej
W dźwigach, wciągarkach i innych scenariuszach skrzynia biegów musi wytrzymać mnóstwo dziesiątek ton. Projektowanie dużego współczynnika transmisji może wzmocnić moment obrotowy silnika do tysięcy metrów Newton, a funkcja samozachowawcza zapobiega przypadkowym spadaniu obciążenia. Na przykład w żurach portowych żywotność skrzyni biegów musi przekraczać 10 lat.

3. Wysokiej klasy pole sprzętu
W polach, takich jak lotnisko i robotyka, które wymagają wyjątkowo wysokiej precyzji i niezawodności, charakterystyka samookaleczenia i dokładność pozycjonowania skrzyni biegów stają się kluczem. Na przykład w systemach kontroli postawy satelitarnej skrzynia biegów musi utrzymać dokładność pozycjonowania ± 0,001 ° w środowisku próżniowym.