Ako dosiahne prevodovka štvrtiny otáčky efektívne zosilnenie krútiaceho momentu a funkciu sebaklam?

Zosilnenie krútiaceho momentu: mechanická logika konštrukcie pomeru prenosu
Funkcia amplifikácie krútiaceho momentu a prevodovka je založený na dizajne prevodového pomeru červa a červového zariadenia. Jeho základný vzorec je:
Výstupný krútiaci moment = Vstupný krútiaci moment x prenosový pomer
Prenosový pomer je určený počtom červových hláv (Z1) a počtom zubov červov (Z2):
Pomer prenosu I = Z2 / Z1
Napríklad, keď je počet červových hláv 1 (jednovrstový červ) a počet zubov červov je 50, pomer prevodovky je 50: 1 a vstupný krútiaci moment 50n · m sa môže zosilniť na 2500 N · m. Upravením počtu zubov červov sa môže flexibilne dosiahnuť rozsah zosilnenia krútiaceho momentu 5: 1 až 100: 1.

Inžinierska prax dizajnu pomeru prevodovky
Malý pomer prenosu (5: 1-20: 1): Vhodný pre podmienky ľahkého zaťaženia, ako sú ventily a brány, ktoré musia brať do úvahy účinnosť prenosu a rýchlosť odozvy.
Veľký prevodový pomer (20: 1-100: 1): Používa sa v scenároch s ťažkým zaťažením, ako sú žeriavy a navijak, je potrebné vylepšiť kapacitu únosov červových prevodov.
Napríklad pri regulácii ventilu v jadrových elektrárňach musí prevodovka odolať dopadu vysokoteplotných a vysokotlakových médií. Dizajn veľkého prevodového pomeru môže zabezpečiť presné ovládanie otvorenia a zatvárania ventilu.

Self-Locking Funkcia: Mechanický princíp optimalizácie uhla špirály

1. Mechanická povaha sebaúctivých charakteristík

Samoobslužovacia funkcia červových prevodov pochádza z vzťahu medzi uhlom špirály (λ) a uhlom trenia (φ). Keď je uhol špirály menší ako uhol trecieho uhla, červové koleso nemôže zvrátiť červ, čím sa vytvára sebaklam. Jeho matematický výraz je:

λ <φ
Uhol trenia je určený koeficientom trenia materiálu (μ):

φ = Arctan (μ)

Napríklad koeficient trenia bronzových červov a oceľových červov je približne 0,1, čo zodpovedá uhlu trecieho uhla 5,7 °, takže na dosiahnutie sebaklamov musí byť uhol špirály menší ako táto hodnota.

2. Inžinierska aplikácia funkcie samoliečenia
Anti-reverzná ochrana: V scénach, ako sú výťahy a žeriavy, môže funkcia sebakrytia zabrániť tomu, aby sa zaťaženie pohybovalo v opačnom smere v dôsledku gravitácie alebo vonkajších síl, čím sa predišlo nehodám.
Vylepšená presnosť polohovania: V strojových strojoch CNC a robotických kĺboch ​​môže funkcia samohodnotenia eliminovať prenosovú vôľu a zlepšiť presnosť umiestnenia na ± 0,01 mm.
Napríklad v systéme riadenia lode môže funkcia samospráva prevodovky zabezpečiť, aby čepeľ kormidla zostala stabilná v tvrdých podmienkach mora a vyhýba sa vybočeniu.

Inovácia v materiáloch a procesoch: Podpora vysokoúčinného prenosu
1. Materiál červov: Proces ochladzovania vysokopevnostnej zliatiny ocele
Ako základná súčasť prenosu krútiaceho momentu musí červ odolať vysokému napätiu a opotrebeniu. Typickým materiálom je 40crnimoa, ktorý môže dosiahnuť tvrdosť 58-62 HRC po ochladení ošetrenia a pevnosť v ťahu viac ako 1 000 mPa. Proces ochladzovania tvorí martenzitickú štruktúru rýchlym chladením, čo výrazne zlepšuje tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu materiálu.

2. Materiál prevodovky červov: Vlastnosti bronzovej zliatiny absorbujúce nárazy
Materiál červov musí brať do úvahy odolnosť proti opotrebeniu a absorpciu nárazu. Tin bronz (ZCUSN10PB1) je prvou voľbou vďaka svojej vysokej pevnosti v ťahu (≥ 300 MPA) a nízkym koeficientom trenia (0,05-0,1). Jeho charakteristiky absorpcie nárazov sú odvodené od plastickej deformačnej schopnosti medenej matrice, ktorá môže absorbovať nárazovú energiu a znižovať hluk vibrácií.

3. Procesné inovácie: synergická optimalizácia brúsenia a mazania
Brúsenie červov: na mletie superfínu sa používa mletie CBN a drsnosť povrchu zubov RA <0,4 μm zaisťuje presnosť zavádzania.
Lubrikačný systém: Kombináciou mazania olejovej hmly a vynúteného mazania sa tvorí stabilný olejový film na zníženie koeficientu trenia na 0,03.
Napríklad v prevodovkách veterných energie môže konštrukcia mazacích zariadení červových prevodových stupňov zvýšiť účinnosť prevodovky na viac ako 97%.

Aplikačné scenáre: od priemyselných ventilov po špičkové vybavenie
1. Kontrola priemyselného ventilu
V odvetviach, ako je ropa, chemická a elektrická energia, musia ventily poháňané prevodovkami štvrtkových otáčok odolávať vplyvu vysokorýchlostných a vysokotlakových médií. Jeho funkcia zosilnenia krútiaceho momentu zaisťuje, že ventil sa rýchlo otvára a uzatvára a jeho vlastnosti sebakrytia bránia médiu v tečení dozadu. Napríklad v systéme chladiacej vody v jadrovej elektrárni musí prevodovka pracovať stabilne pri vysokej teplote 300 ° C.

2. Systém prenosu s ťažkým výkonom
V žeriavoch, navijakoch a iných scenároch musí prevodovka odolať množstvu desiatok ton. Jeho veľký dizajn pomeru prevodového pomeru môže zosilniť krútiaci moment motora na tisíce metrov Newton a funkcia sebakrytia zabraňuje náhodnému poklesu záťaže. Napríklad v portových žeriavoch musí životnosť prevodovky prekročiť 10 rokov.

3. Špičkové pole vybavenia
V oblastiach, ako je letecký priestor a robotika, ktoré si vyžadujú extrémne vysokú presnosť a spoľahlivosť, sa stávajú kľúčovými charakteristikami sebakrytia a presnosti polohovania prevodovky. Napríklad v systémoch riadenia satelitného postoja musí prevodovka udržať presnosť polohovania ± 0,001 ° vo vákuovom prostredí.