Серия знания · Спецификация на червячна предавка

Как да Посочете Червячна предавка — Пълен контролен списък на инженера

10-те параметъра, които трябва да дефинирате, преди да бъде завършена спецификацията на червячна предавка — в правилния ред, с изчислението зад всеки един — плюс контролен списък за печат, който генерира потвърдена оферта в рамките на един работен ден.

10-параметрова рамка
Работен пример
Контролен списък за печат

Комплект червячна предавка — вал и колело, готови за спецификация

⚙ Korea Ever-Power Worm Gear Co., Ltd📍 Ансан-си, Кьонги-до, Корея📧 [email protected]

Защо „Имам нужда от червячна предавка“ никога не е достатъчно

Всяко запитване за червячна предавка, което пристига в Korea Ever-Power, е последвано от един и същ набор от въпроси. Не защото отговорите са трудни, а защото повечето запитвания ги пропускат. Липсващите параметри забавят офертата с едно двупосочно пътуване за всяка пропуск. Спецификация с потвърдени всички 10 параметъра получава оферта в рамките на един работен ден. Спецификация с три параметъра може да изисква седмица на размяна на уточнения, преди спецификацията да е достатъчно солидна, за да се определи цена – и тази седмица често е в критичния етап на програмата за разработване на машини.

10-те параметъра не са произволни. Те следват логическа последователност: всеки един ограничава наличните опции за следващия. Започнете с предавателното число и можете да определите броя на пусканията. Броят на пусканията определя ефективността, която влияе върху бюджета на въртящия момент. Въртящият момент определя модула. Модулът и предавателното число заедно определят междуосното разстояние. Междуосното разстояние е това, което корпусът трябва да побере. Всичко произтича от първия параметър: необходимото предавателно число. Правилното подреждане предотвратява най-често срещаната грешка в спецификацията — избор на модул и след това откриване, че той противоречи на наличното пространство в корпуса.

Червяк и червячна предавка от легирана стомана
структура на червячна предавка 2

10-те параметъра по ред:

  1. Предавателно число i
  2. Стартов брой z1
  3. Модул m
  4. Изходен въртящ момент T2
  5. Централно разстояние a
  6. Пасване на отвора и вала
  7. Шпонков канал
  8. Материал и клас на работа
  9. Клас на прецизност
  10. Пакет документи

10-те параметъра на спецификацията — какво изисква всеки от тях и защо

01
Предавателно число i = n₁ ÷ n₂

Започнете със скоростта на двигателя (n₁) и необходимата скорост на изходния вал (n₂). Предавателното число i = n₁ ÷ n₂ е основният входен параметр за проектиране - всичко останало следва от него. 4-полюсен двигател с 1450 об/мин, задвижващ вал, който трябва да се върти с 29 об/мин, изисква i = 50:1. Винаги първо изчислявайте точното необходимо предавателно число, след което изберете най-близкото стандартно каталожно предавателно число или задайте персонализирано предавателно число. Стандартните предавателни числа (10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 80, 100:1) може да не съответстват точно на вашите изисквания. Нестандартните предавателни числа са налични при полу-персонализирана спецификация ниво 3 без нови инструменти. Предавателното число също определя дали е постижимо самоблокиране: при високи предавателни числа (≥ 30:1 с едноходов червяк) самоблокирането обикновено е постижимо; при ниски предавателни числа изисква проверка.

02
Стартов брой z1 (1, 2 или 4)

Броят на стартиранията определя едновременно две свойства: способност за самозаключване и ефективност. Еднократно стартиране (z1=1): малък ъгъл на водеща част → самозаключване при най-много съотношения → ефективност 50–75%. Двойно стартиране (z1=2): ефективността се подобрява до 72–82% → гранично самозаключване. Четирикратно стартиране (z1=4): ефективност 83–90% → самозаключването е непостижимо. Посочете z1=1, когато е необходимо задържане на товара (безопасно самозаключване) — за наклонени конвейери, телфери и коботни съединения. Проверете самозаключването при максимална работна температура, а не при околна: коефициентът на триене намалява с температурата, което потенциално елиминира самозаключването в задвижване, което се самозаключва при 20°C, но не и при температура на корпуса 70°C.

03
Модул m (от въртящия момент, а не от предавателното число)

Модулът се избира от необходимия изходен въртящ момент, а не от съотношението. Връзката въртящ момент-модул за колело от калаен бронз: T₂_rated ≈ 0.9 × m³ × z₂ × 120 MPa (приблизително за ZCuSn10Pb1 при умерена скорост). За необходимо T₂ от 300 Nm при 50:1 (z₂=50): m³ ≥ 300 / (0.9 × 50 × 0.12) → m³ ≥ 55.6 → m ≥ 3.82 → изберете M4. Стандартни модули: M1, 1.25, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 5, 6, 8, 10. Нестандартните модули (M3.5, M4.5, M7) изискват персонализирано оборудване от ниво 4. Винаги избирайте една стандартна стъпка на модула над минималната изчислена стойност, за да осигурите марж на коефициента на обслужване.

04
Изходен въртящ момент T₂ (натоварване × сервизен коефициент)

Изчислен въртящ момент от приложението: T₂ = F × r за линейни механизми (F = сила на натоварване, r = рамо на момента) или T₂ = P/ω за ротационни механизми. Приложете коефициент на обслужване: 1,0–1,25 за плавно постоянно натоварване (вентилатори, помпи); 1,5 за умерени удари (конвейери, стартиращи под товар); 2,0–2,5 за силни удари (обработка на материали с потенциални засядания, висок цикъл на стартиране-спиране). Проектният въртящ момент T₂_design = T₂_load × SF. Въртящ момент на двигателя на изходния вал ≠ проектен въртящ момент: T₂_motor = T_motor × i × η — намаляването на ефективността означава, че двигателят трябва да осигурява по-голям входен въртящ момент от въртящия момент на натоварване, разделен на съотношението.

05
Централно разстояние a (изведено, не избрано)

След като модулът, броят на зъбите и броят на зъбите са фиксирани, се определя междуосното разстояние: a = m(q + z₂)/2, където q е коефициентът на диаметъра (обикновено 8–16, често избиран като q=12 или q=10). За M4, q=12, z₂=50: a = 4(12+50)/2 = 124 мм. Междуосното разстояние не е свободна променлива. Корпусът на машината трябва да отговаря на изчисленото междуосно разстояние в рамките на изисквания толеранс за класа на точност (обикновено ±0,10 мм за стандартни, ±0,05 мм за прецизни задвижвания). Проектирането или изборът на корпус следва от междуосното разстояние — не проектирайте първо корпуса и не монтирайте зъбния комплект към него.

06
Диаметър на отвора и пасване на вала

Отворът е произведен с толеранс H7 (стандартна основа за отвор). Тип на сглобяване на вала: H7/k6 — преходно сглобяване, свалящо се за поддръжка; H7/n6 — леко натягане, стандартен постоянен монтаж за средно натоварване; H7/p6 — средно натягане, приложения за тежки ударни натоварвания (изисква хидравлична преса или нагряване за сглобяване). Нестандартни диаметри на отворите (всякаква стойност, не само стъпки по каталог) се предлагат като поръчкови от ниво 2 с време за изпълнение от 2 до 4 седмици и без разходи за инструменти. Посочете изрично диаметъра на отвора до 0,1 мм и вида на сглобяването. Двойните червячни валове (с регулируем хлабина) изискват различно сглобяване на вала — H7/g6 хлабина, за да се позволи аксиално регулиране.

07
Размери на шпонковия канал

Размерите на шпонковия канал следват DIN 6885A като функция от диаметъра на отвора. Отвор 30 мм: шпонка 8×7 мм (8 ширина × 7 височина). Отвор 50 мм: шпонка 14×9 мм. Посочете: (1) стандарт за шпонков канал (DIN 6885A метричен стандарт), (2) толеранс на ширината на шпонковия канал (JS9 за нормален хлабина; P9 за шпонково сглобяване с натягане), (3) дали е необходим отвор за фиксиращ винт. Ако не е необходим шпонков канал, посочете това изрично — без инструкции, шпонков канал ще бъде обработен машинно за всички отвори над 10 мм стандартно. Ако са необходими два шпонкови канала (на 90° разстояние за балансиране или резервиране), това трябва да бъде посочено при поръчка.

08
Материал и клас на работа

Материалът на вала определя твърдостта и закаляемостта; материалът на колелото определя устойчивостта на износване и якостта. Това е двойка - правилната комбинация зависи от класа на работа и околната среда. D1 лека: C45 индукционно закалена + ZCuSn10Pb1. D2 средна: 40Cr закалена докрай + ZCuSn10Pb1. D3 тежка: SCM415 цементирана + ZCuAl10Fe3. Хранително-вкусова промишленост/морско производство: SS316 + SS316 или SS316 + ZCuSn10Pb1. Посочването само на класа на вала („Трябва ми вал 40Cr“) е недостатъчно - трябва да се посочи и сплавта на колелото. Вал 40Cr спрямо колело ZCuAl10Fe3 има недостатъчна разлика в твърдостта при някои условия; вижте ръководство за избор на материали за правилата за сдвояване.

09
Клас на прецизност (DIN 5–12)

Класът на точност по DIN определя допустимото отклонение на стъпката, отклонението на профила, грешката в стъпката и дебелината на зъба. DIN 12: търговски (само с фрезоване, общопромишлено); DIN 9–10: стандартен промишлен (фрезеровано + възможно шлифоване с допир); DIN 7–8: прецизен (резбово шлифоване); DIN 5–6: високопрецизен (шлифован и прилагозан, за роботизирани и позициониращи задвижвания). Всяка стъпка на по-плътно рязане приблизително удвоява производствените разходи. Посочете минималния клас, необходим за вашето приложение. Прекомерното определяне на DIN 6 за задвижване на складов конвейер добавя разходи без оперативна полза; недостатъчното определяне на DIN 9 за индексиращ робот води до грешки в позиционирането. Посочете необходимия клас на точност заедно с типа приложение, за да може Korea Ever-Power да потвърди, че спецификацията е подходяща.

10
Пакет с документи

Нивото на документация трябва да съответства на изискванията на вашата система за качество. Стандартна доставка: сертификат за материал (проследим номер на нагряване) + доклад за размерна проверка с CMM. Хранителна / HACCP: добавете доклад за грапавост на повърхността (измерване на Ra) + потвърждение за съвместимост с NSF H1 смазочни материали + декларация за HACCP зона. Морска / офшорна: добавете 500h сертификат за изпитване в солен спрей ASTM B117. Медицинско изделие (ISO 13485): добавете препратка към биосъвместимост ISO 10993-1 + запис за термична обработка + сертификат за изпитване във мелница. OEM производител на автомобилна техника (PPAP): посочете ниво 1, 2 или 3 на PPAP. ​​Изискванията за документация не винаги могат да бъдат изпълнени със задна дата от изпратена поръчка — посочете ги при поръчката и Korea Ever-Power ще потвърди наличността преди да приеме поръчката.


Разработен пример: От двигател + товар до пълна спецификация

Приложение: наклонен лентов транспортьор, складов разпределителен център. Двигател 4-полюсен 1450 об/мин, 3 kW. Диаметър на задвижващия барабан 200 мм (необходима мощност: 38,2 об/мин). Наклон 15°, маса на товара 600 кг. Стандартна индустриална вътрешна среда.

Натрупване на параметри
① Съотношение
1450 ÷ 38,2 = 37,96 → стандарт 40:1 (изход 36,25 об/мин — приемливо ±5%)
② Старт на броенето
Наклонът изисква задържане на товара → z1 = 1 (проверете самозаключването при температура на корпуса 65°C)
③ Въртящ момент
F = 600 × 9,81 × sin15° + 0,15 × 600 × 9,81 × cos15 ° ≈ 2368 N; T2 = 2368 × 0,10 = 237 Nm; SF=1,5 → T_design = 355 Nm
④ Модул
м³ ≥ 355 / (0,9 × 40 × 0,12) = 82,2 → м ≥ 4,34 → Модул М5 (м³=125)
⑤ Междуцентрово разстояние
а = 5(12+40)/2 = 130 мм
⑥ Отвор
Диаметър на вала 35 мм, средно натоварване, без удар → ⌀35 мм H7/n6
⑦ Шпонков канал
35 мм отвор → 10×8 мм DIN 6885A
⑧ Материал
D2 среден, без шок → 40Cr вал (50–56 HRC) + колело ZCuSn10Pb1
⑨ Прецизност
Складов конвейер → ДИН 8
⑩ Документация
Стандартен индустриален → Сертификат за материал + доклад за CMM

От спецификация до завършен комплект зъбни колела

работилница за червячни зъбни колела 1 работилница за червячни зъбни колела 2 работилница за червячни зъбни колела 3
работилница за червячни зъбни колела 4 работилница за червячни зъбни колела 5 работилница за червячни зъбни колела 6

Контролен списък със спецификации за печат

Korea Ever-Power — Контролен списък за запитвания относно червячна предавка (изпратете на [email protected])
Скорост на двигателя (обороти в минута)
Необходима изходна скорост (обороти в минута)
Предавателно число i (изчислено)
Брой на стартираните двигатели z1 (необходимо ли е самозаключване?)
Необходим изходен въртящ момент (Nm)
Приложен е коефициент на обслужване
Проектен въртящ момент T_design (Nm)
Модул m — или потвърдете от въртящия момент
Междуосово разстояние a (мм)
Диаметър на отвора (мм)
Тип на прилягане на вала (H7/k6 / n6 / p6)
Шпонков канал (DIN 6885A ширина×височина или няма)
Материал + твърдост на червячния вал
Сплав от червячно колело
Клас на работа D1–D4
Клас на прецизност (DIN 5–12)
Изисква се IP рейтинг
Работен температурен диапазон (°C)
Специална среда
Изисква се стандарт за документация
Корея Евър-Пауър

Продукти за всяко ниво на спецификация

Комплект червячна и червячна предавка от легирана стомана
Каталог или по поръчка · D1–D3 · M2–M10
Комплект червячна и червячна предавка от легирана стомана
Отправна точка за всяка спецификация на червячна предавка от легирана стомана. Каталожни съотношения (5:1 до 100:1) при стандартни модули M2–M10 се доставят в рамките на 5–15 работни дни. Нестандартни съотношения (всяко цяло число от 5:1 до 300:1) се произвеждат без нова инструментална екипировка като полу-специализирано ниво 3, първа поръчка 4–6 седмици, повторна поръчка 2–3 седмици. Вал 40Cr, закален до 50–56 HRC с колело от калаен бронз ZCuSn10Pb1, е стандартът D2. SCM415 цементиран вал (58–62 HRC) + колело ZCuAl10Fe3 се предлагат за ударни приложения D3. Всеки комплект се доставя със сертификат за материала за номер на фрезоване и доклад за размерна проверка на CMM. Отворът е обработен до H7 при всеки определен диаметър — без допълнително заплащане за размери на отворите, които не са по каталог.

Вижте продукта →

Прецизно цилиндрично червячно колело
Замяна · Съвпадащ профил · Всеки отвор
Прецизно цилиндрично червячно колело
За да специфицирате резервно колело спрямо съществуващ червячен вал, предоставете модула на вала, ъгъла на водещия ъгъл (или водещия ъгъл/стъпката) и диаметъра на стъпката — или изпратете вала за обратно измерване. Korea Ever-Power обработва резервното колело с фреза, съответстваща на геометрията на вала, което води до документирано покритие на контактния модел ≥70%. Предлага се в ZCuSn10Pb1 (D1–D2), ZCuAl10Fe3 (D3 удароустойчив), ZCuSn12 (D2 за повишени натоварвания), SS316 (хранителен/морски сектор, зона 1) и PA66/POM за приложения с ниско натоварване и лек шум. Отвор до всякакъв диаметър H7. Шпонков канал по DIN 6885A или пропуснат. Доклад от CMM, обхващащ диаметъра на отвора, ширината на шпонковия канал и биенето на зъба.

Вижте продукта →

Комплект червячни зъбни колела по поръчка
OEM програма · Всеки параметър · PPAP наличен
Комплект червячни зъбни колела по поръчка
Когато пълната спецификация с 10 параметъра е извън каталожния диапазон — нестандартно съотношение, лява резба, нестандартен модул, необичайна геометрия на отвора или каквато и да е комбинация — полу-персонализираната програма ниво 3 предоставя потвърдена оферта в рамките на един работен ден след получаване на пълния контролен списък със спецификации. Споразумение за неразкриване на информация се изпълнява преди подаване на чертежи. PPAP ниво 1, 2 или 3 е наличен за автомобилни и OEM програми за доставка. Предлага се програма за документация по ISO 13485 за медицински изделия. Програми за доставка от 10 броя на поръчка с опция за обща поръчка за установени програми.

Вижте продукта →

Често задавани въпроси за спецификациите

Спецификация на червячна предавка — Въпроси от инженери и купувачи

Знам само мощността на двигателя и необходимата изходна скорост. Това достатъчно ли е за стартиране?+

Достатъчно е за начало, но не и за завършване на спецификацията. От мощност P и изходна скорост n₂: необходим изходен въртящ момент T₂ = P × η / ω₂, където η е очакваната ефективност (използвайте 0,65 за консервативен старт) и ω₂ = n₂ × 2π/60. Предавателното число следва от скоростта на двигателя: i = n₁/n₂. Модулът следва от въртящия момент. Все още се нуждаете от диаметър на отвора, тип посадка, материал и ниво на документация — което изисква познаване на размера на вала и работната среда. Изпратете това, което имате, и маркирайте останалите параметри като „ще бъдат определени“ — Korea Ever-Power ще определи каква допълнителна информация е необходима, преди спецификацията да може да бъде завършена.

Какъв е правилният сервизен фактор за опаковъчна машина, която се стартира и спира 120 пъти на час?+

Приложенията със стартиране и спиране с много цикли генерират пикови ударни въртящи моменти при всяко стартиране, които могат да бъдат 2–4 пъти работния въртящ момент. За 120 цикъла стартиране-спиране на час с директно стартиране на двигателя (DOL), SF = 2.0 е подходящо. Ако се използва контролер за плавен пуск на двигателя, пикът на пусковия въртящ момент се намалява до приблизително 1.2–1.5× работния въртящ момент, което позволява SF = 1.5. Разграничението е важно, защото модулът, избран от проектния въртящ момент (натоварване × SF), определя директно физическия размер на зъбното колело и обвивката на корпуса. Задаването на DOL, започващ от SF = 1.5, подценява пиковото натоварване; задаването на плавен пуск при SF = 2.0 преоразмерява зъбното колело. Проверете метода на стартиране на двигателя, преди да финализирате работния коефициент.

Как да изчисля необходимия диаметър на отвора, ако нямам чертеж на вала?+

Отворът трябва да е с такъв размер, че да пасва на задвижващия вал с правилната интерференция или хлабина. Ако чертежът на вала не е наличен: (1) измерете действителния диаметър на вала с нониус или микрометър до 0,01 мм; (2) определете необходимия тип пасване (H7/n6 за стандартен режим на работа, H7/p6 за тежък режим на работа); (3) изчислете диапазона на номиналния диаметър на вала, който се вписва в допустимото отклонение на отвора H7 при правилната интерференция. Като алтернатива: измерете вала и поискайте отвора, който постига пасване H7/n6 на измерения вал. Korea Ever-Power може да изчисли правилния диаметър на отвора от измерения размер на вала. Никога не посочвайте просто „да пасва“ без размер — производственият толеранс изисква конкретна числова стойност.

Най-близкото каталожно съотношение е 40:1, но ми е нужно точно 37:1. Какви са ми възможностите?+

37:1 с едноходов червяк (z1=1) изисква 37-зъбно колело — същото оборудване за фрезоване, използвано за 40-зъбно колело в същия модул, просто променя настройката на индексното зъбно колело. Това е полу-персонализирана спецификация от ниво 3. Не се изисква нова инструментална екипировка. Време за изпълнение: 4–6 седмици за първата поръчка, 2–3 седмици за повторни поръчки. Допълнителната цена спрямо каталожното 40-зъбно колело обикновено е 20–40% на бройка при малки количества, намалявайки до 10–15% при производствени количества (50+ броя на поръчка). Предоставете пълния контролен списък със спецификации и Korea Ever-Power ще потвърди, че 37:1 в необходимия модул е ​​постижимо и ще ви върне оферта.

Какъв клас на точност трябва да определя за задвижване на соларен тракер, което трябва да поддържа ъглова точност в рамките на 0,1°?+

Ъгловата точност на слънчевия тракер от 0,1° на изходния вал съответства на приблизително 0,08 мм при радиус на стъпката на червячното колело от 50 мм. Това изисква луфт под 0,08 мм — постижим с клас на точност по DIN 7 (шлифован, диапазон на луфт 0,03–0,07 мм) или с дуплексна червячна предавка при почти нулев луфт. Стандартната прецизност по DIN 8–9 (типичен луфт 0,05–0,15 мм) е гранична и може да не постигне постоянно точност от 0,1° в целия температурен диапазон на работа на открито. За приложения на слънчев тракер, задаването на дуплексна червячна предавка с регулируем луфт осигурява постоянна точност, когато температурата варира през деня — луфтът може да се регулира сезонно без подмяна на компоненти.

Моята машина използва метрични размери, но чертежът на клиента посочва клас на качество AGMA. Как да го конвертирам?+

Класовете за качество по AGMA и класовете за прецизност по DIN измерват сходни геометрични параметри (отклонение на профила, грешка на стъпката, вариация на стъпката), но използват различни изчисления на толерансите и конвенции за измерване. Приблизителни преобразувания: AGMA 12 ≈ DIN 5; AGMA 11 ≈ DIN 6; AGMA 10 ≈ DIN 7; AGMA 9 ≈ DIN 8; AGMA 8 ≈ DIN 9. За приложения, критични за прецизността, тези преобразувания са приблизителни — точните допуски трябва да бъдат сравнени за конкретния размер и модул на зъбното колело. Korea Ever-Power може да предостави стойности на толеранси по DIN за конкретна геометрия на зъбното колело и да потвърди дали те отговарят на еквивалентно изискване за клас за качество по AGMA за преглед на чертежа от клиента.

Имам нужда от червячна предавка за приложение в телфер, където самозаключването е изискване за безопасност. Кои параметри на спецификацията са критични?+

За самоблокиращо приложение, критично за безопасността: (1) z1=1 (едноходов червяк — задължително за надеждно самоблокиране при целевото съотношение); (2) съотношение ≥ 20:1 (по-ниските отношения имат по-високи ъгли на водеща част, които може да не се самоблокират); (3) условие за самоблокиране, проверено при максималната очаквана работна температура с действително специфицирания смазочен материал — не при околни условия; (4) клас на вискозитет на смазочния материал, съобразен с работната температура (по-ниският вискозитет при висока температура намалява ъгъла на триене и може да елиминира самоблокирането); (5) предоставена е документация за изчисление на самоблокирането, показваща ъгъла на водеща част, коефициента на триене при най-лошата температура и изчисления запас от безопасност (ρ' – λ ≥ 1,5° минимум). Korea Ever-Power предоставя това изчисление за самоблокиране като стандартна документация за едноходови червячни зъбни колела, поръчани за приложения с функция за безопасност при подемници.

Каква е разликата между „централно разстояние“ на зъбното колело и „централно разстояние“ на корпуса?+

Теоретичното разстояние между центровете се изчислява от геометрията на зъбното колело: a = m(q + z₂)/2. Действителното разстояние между центровете в корпуса се определя от позициите на лагерите, обработени машинно в отливката на корпуса. Разстоянието между центровете на корпуса трябва да съответства на теоретичното разстояние между центровете на зъбното колело в рамките на допустимото отклонение на класа на точност (обикновено ±0,10 мм за DIN 8, ±0,05 мм за DIN 7). По-голямо от теоретичното разстояние между центровете увеличава хлабината и може да намали контактната площ на зъба. По-малко от теоретичното разстояние между центровете създава предварително натоварване на зацепването, увеличава работната температура и рискува от смущения на върха на зъбите. Когато специфицирате или проектирате корпус по поръчка, винаги проверявайте допустимото отклонение на разстоянието между центровете на корпуса спрямо допустимото отклонение на класа на точност на зъбното колело преди машинна обработка.

Изпратете вашата спецификация за оферта в същия ден

Попълнете контролния списък с 10 параметъра и го изпратете на [email protected]. Korea Ever-Power връща потвърдена оферта — с потвърждение на спецификацията, срок за изпълнение и наличност на документация — в рамките на един работен ден.
⚙ Разгледайте продуктите

Редактор: Cxm