Duplex-matovaihde | Kaksinkertainen johdin, jatkuvasti säädettävä välys

Tuotteen yleiskatsaus

Jokainen standardikokoinen matovaihteisto kerryttää välystä hammaspintojen kuluessa. Kulunut metalli on poissa – keskiöetäisyyttä ei voida pienentää, ja ainoa tapa kuroa umpeen matokierteen kyljen ja hammaspyörän hammaspinnan välinen rako standardikokoisessa vaihteistossa on vaihtaa sekä mato että hammaspyörä. Tämä on kallista ja aikaa vievää, mutta useimmissa teollisuusvaihteissa se on hyväksyttävää, koska välyksen määritys ei ole kriittinen. Tarkkuuspaikannuskäytöissä – CNC-pyöröpöydissä, jyrsinkoneiden syöttöjärjestelmissä, mittauskoneiden akseleissa – jopa 0,05 mm:n kulmavälys on liikaa. 0,05 mm:n välys 100 mm:n halkaisijaltaan olevan pyörän matopyörän jakoympyrällä tarkoittaa noin 3,4 kaariminuuttia sijaintivirhettä, joka riittää aiheuttamaan näkyviä pinnan epätasaisuuksia koneistettuun työkappaleeseen. Korea Ever-Power Worm Gear Co., Ltd valmistaa kaksoiskierrevaihteita – joita kutsutaan myös kaksoisjohteisiksi matovaihteiksi – jotka ratkaisevat tämän ongelman muuttamalla madon hampaan paksuutta jatkuvasti sen pituudella, jolloin madon aksiaalinen siirtymä palauttaa alkuperäisen välyksen ilman osien vaihtamista. Tämä kaksipuolinen matovaihde set on oikea ratkaisu silloin, kun kaksisuuntainen paikannustarkkuus on säilytettävä taajuusmuuttajan koko käyttöiän ajan.

Kuinka kaksoisjohtiminen periaate toimii — tekninen mekanismi

Duplex-mato valmistetaan siten, että kummankin kierteen vasemmalla ja oikealla kyljellä on hieman erilaiset nousuarvot. Ero on pieni, mutta tarkasti hallittu – tyypillisesti muutaman kymmenesosan millimetrin ero aksiaalijaossa kahden kyljen välillä. Tämän eron seurauksena hampaan paksuus – mitattuna jakokulmasylinteristä – kasvaa jatkuvasti madon toisesta päästä toiseen. Ohuessa päässä matokierre sopii löyhästi pyörän hammasväliin mitattavalla välyksellä. Paksussa päässä matokierre sopii tiukasti lähes olemattomalla välyksellä. Peräkkäisten kierteiden välinen rako (hammasvälin leveys) pienenee vastaavasti – kierre ja rako täydentävät toisiaan.

Välyksen säätö tehdään siirtämällä matoa aksiaalisesti siten, että tarvittavan paksuinen hammasosa koskettaa pyörää, jolloin välys on haluttu (kuva 1). Tällä tavoin välys voidaan säätää haluttuun arvoon hammaspyörää asennettaessa. Jopa voimakkaasti kuluneita hammaspyöriä voidaan säätää hienovaraisesti ja jatkuvasti ilman, että hammaskontaktin geometriaa muutetaan tai hammastushäiriöitä syntyy – tämä on tärkeä etu kaikkiin muihin välyksen hallintamenetelmiin verrattuna.

Madonpyörällä kummallakin kyljellä olevat eri moduulit tuottavat erilaiset lisäysmodifikaatiokertoimet ja erilaiset vierintäympyrän halkaisijat kunkin pyörän hampaan etupuolella verrattuna takapuoleen. Tämän epäsymmetrian vuoksi hammasprofiilit eroavat toisistaan ​​edessä ja takana. Kuitenkin – ja tämä on ratkaisevan tärkeää duplex-tekniikan toiminnan ymmärtämiseksi – kunkin pyörän hampaan paksuus ja hammasvälit pysyvät vakioina pyörän kehän ympäri. Tämä tarkoittaa, että mato voi siirtyä mihin tahansa aksiaaliseen asentoon ja pyörän hammasgeometria on aina oikein sovitettu matoon kyseisessä asennossa. Ei ole olemassa "suositeltua" aksiaalista sijaintia, jossa olisi parempi kosketus kuin muissa – kosketuksen laatu säilyy tasaisena koko säätöalueella.

Neljä vaihtoehtoista välyksen säätömenetelmää – miksi jokainen niistä epäonnistuu

Ennen kuin duplex-matovaihteet yleistyivät, insinöörit käyttivät neljää muuta menetelmää matovaihteiden välyksen hallintaan. Näiden vaihtoehtojen vikojen ymmärtäminen selventää, miksi duplex on ylivoimainen ratkaisu tarkkuuspaikannussovelluksiin.

Kaikilla neljällä menetelmällä on sama perusongelma, joka on mainittu teknisessä kirjallisuudessa: Säädöt ja uudelleensäädöt häiritsevät geometrisesti tarkkaa kytkentää. Ne siirtävät kosketusprofiilialuetta ja muuttavat sen muotoa ja kokoa. Tällä tavoin ne vähentävät kuormankantokykyä ja heikentävät hyötysuhdetta. Jokainen säätö aiheuttaa merkittävää käynnistyskulumista. Väärän kokoonpanon ja matopyörästön tuhoutumisen riski on huomattava.

Duplex-matovaihteet eivät aiheuta mitään näistä ongelmista. Ne mahdollistavat aina geometrisesti tarkan hammaskosketuksen ja erittäin herkän välyksen säädön. Säätö ei vaikuta kosketuspinta-alaan, kuormankantokykyyn eikä todelliseen hyötysuhteeseen. Lisäksi, koska duplex-hampaat on toteutettu evolventtisella hammasmuodolla, ne ovat epäherkkiä keskipistevälin muutoksille – esimerkiksi matoakselin taipumille kuormituksen aikana – mikä on lisäluotettavuusetu raskaasti kuormitetuissa tarkkuuskäytöissä.

Duplex vs. vaihtoehdot – Mitä muutoksia välyksen säädön jälkeen tapahtuu

Tämä vertailu on keskeinen tekninen perustelu duplex-tarkkuuskäytöissä. "Säädön jälkeen" -sarake kuvaa, mitä käytölle todellisuudessa tapahtuu kunkin välyksen uudelleensäädön jälkeen – tiedot, jotka määrittävät, säilyttääkö paikannustarkkuuden määrityksen toistuvien säätöjen aikana käyttöiän aikana.

Tärkeät kokoamisohjeet – Lue ennen asennusta

Kaksipuolisten matovaihteiden moduulit eroavat toisistaan ​​oikean ja vasemman hammaspinnan välillä. Tämä epäsymmetria tarkoittaa, että sarjalla on tietty oikea suunta – ja vain yksi oikea suunta. Madon asentaminen väärään suuntaan aiheuttaa nimellisarvoa suuremman keskipisteetäisyyden, mikä vaikeuttaa kokoamista ja johtaa virheelliseen hampaiden kytkeytymiseen, jota ei voida korjata aksiaalisella säädöllä. Tarkista molemmat seikat alta ennen kokoamista.

1. Kokoonpanon suunnan tarkistaminen

Sekä kaksoismatossa että matopyörässä on leimattu nuoli, joka osoittaa kokoonpanon oikean suunnan. Kokoamisen aikana aseta matopyörä siten, että sen nuolimerkki osoittaa eteenpäin (sinua kohti). Suuntaa mato siten, että sen nuolimerkin suunta on sama kuin pyörän nuolimerkin suunta – molemmat nuolet osoittavat samaan suuntaan. Jos kokoonpano on virheellinen, keskipisteen etäisyys "a" tulee suuremmaksi kuin nimellinen suunnitteluarvo, mikä vaikeuttaa kokoonpanon suorittamista ja, jos sitä käytetään pakotettuna, aiheuttaa virheellisen vaihteiden kytkeytymisen, joka aiheuttaa liiallista melua, tärinää ja kiihtynyttä hampaiden kulumista ensimmäisestä kierroksesta lähtien.

2. Referenssiasennon tarkistaminen nollavälyksen varalta

Yhden tietyn kaksoismadon hampaan kärjen kehään työstetty V-ura (60°, 0,3 mm syvä) merkitsee referenssihammasta. Tämä referenssihammas on aksiaalisessa asennossa oleva hammas, joka tuottaa lähes olemattoman välyksen (±0,045 mm), kun se on kohdakkain matopyörän pyörimiskeskipisteen kanssa ja keskietäisyys on asetettu nimellisarvoon "a". Välyksen asettaminen nollaksi tapahtuu seuraavasti: (1) aseta kotelon keskietäisyys nimellisarvoon "a"; (2) kierrä matoa, kunnes V-uran referenssihammas on kohdakkain pyörän pyörimisakselin kanssa; (3) lukitse matopesän tai laakerin säätö tähän asentoon. Sovelluksissa, jotka vaativat hieman positiivista välystä (lämpölaajenemisen huomioon ottamiseksi tai hampaan juuttumisen estämiseksi kuormituksen aikana), siirrä matoa aksiaalisesti ohutta päätä kohti lasketun määrän ennen lukitsemista.

⚑ Huoltohuomautus: Kun hammaspyörästö kuluu käytössä ja välys kasvaa, siirrä matoa aksiaalisesti paksumpaa päätä kohti tarvittavalla määrällä (laskettuna kunkin hammaspyörästösarjan mukana toimitetusta etuvälierosta). Tämä säätö palauttaa alkuperäisen lähes nollavälyksen purkamatta vaihdelaatikkoa – useimmissa malleissa matoakselin aksiaalista asentoa voidaan säätää kierteitetyn päätykannen tai välilevypinon avulla. Kalibroi välyksen mittauslaite uudelleen jokaisen säädön jälkeen varmistaaksesi palautetun arvon ennen koneen uudelleen käyttöönottoa.

Sovellukset — Kun välyksen hallinta on turvallisuuden kannalta kriittistä tai tarkkuutta rajoittavaa

Kaksipuolisia matovaihteita käytetään kohteissa, joissa välys on ei-toivottua tai voi olla haitallista: toistuvan suuren tarkkuuden paikannuksen ylläpitämiseksi molempiin suuntiin, impulssikuormitettujen vaurioiden estämiseksi kosketusreunojen vuorottelun yhteydessä ja käyttöissä, joissa paikannusvirhe kertyy ajan myötä. Tyypillisiä sovelluksia ovat pyörö- ja kallistuspöydät, jyrsinkoneet ja puristimet. Seuraavat esimerkit antavat teknisen kontekstin kunkin sovelluksen erityiselle välysvaatimukselle.

• ▶CNC-4. ja 5. akselin pyöröpöydät — Työstökeskuksen pyöröpöydän kulmapaikannustarkkuus määrää suoraan työkappaleen koneistettujen ominaisuuksien mittatarkkuuden. 0,1 mm:n välys 150 mm:n noususäteellä tarkoittaa 2,3 kaariminuuttia sijaintivirhettä, joka aiheuttaa näkyvän askelman työstetylle pinnalle, kun pöytä vaihtaa suuntaa viimeistelylastua varten. Kaksinkertainen matopyörän käyttö, joka on säädetty ±0,045 mm:n välykseen matopyörän nousuympyrässä, tarkoittaa noin 0,2–0,5 kaariminuuttia sijaintivirhettä – se on alle näkyvien työkappalevirheiden kynnysarvon vakiotyöstönopeuksilla.
• ▶Tarkkuusjyrsinkoneen pöydän syötöt — Jyrsinpöytäkoneissa käytetään matovaihteita poikittaissyötön ja pitkittäissyötön lopulliseen pienennykseen. Pöytäsyötön välys näkyy "viiveenä", kun syöttösuunta kääntyy – pöytä ei liiku välyksen verran ja saavuttaa sitten yhtäkkiä sen. Tämä aiheuttaa tasaisen kohdan tai porrastuksen koneistettuun profiiliin jokaisella suunnanvaihdolla. Kaksipuoliset matovaihteet ylläpitävät tasaista syöttöliikettä molempiin suuntiin, mikä mahdollistaa kaksisuuntaisen ääriviivan sorvauksen ilman syötön suunnanvaihdon korjauspoikkeamia, joita tarvitaan välyksen kompensoimiseksi vakiomaisissa matovaihteissa.
• ▶Mekaaniset puristimet ja muovauslaitteet — Tarkkuusleimaus- ja muovauspuristimien männän asentokäyttöjen on palautettava mäntä tarkkaan referenssiasentoon (tyypillisesti ±0,02 mm:n tarkkuudella) jokaisella iskulla, jotta osan geometria säilyisi yhdenmukaisena koko tuotantoajon ajan. Käyttölaitteen välys tekee männän asennosta epämääräisen peruutushetkellä – mäntä voi pysähtyä mihin tahansa kohtaan välysalueen sisällä. Tuhansien iskujen tuotantoajon aikana tämä aiheuttaa mittavaihteluita, jotka heikentävät osan laatua ja voivat aiheuttaa työkaluvaurioita, jos mäntä koskettaa muottisarjaa kulmassa.
• ▶Teleskoopin ja antennin atsimuutti-/korkeussuunta-ohjaimet — Tähtitieteellisten teleskooppien ja tietoliikenneantennien on seurattava kohteen sijaintia jatkuvasti vuorotellen kiihdytys- ja hidastusvaiheiden välillä. Välys aiheuttaa "hypyn" suuntakulmassa jokaisella suunnanvaihdolla – käytön on kiihdytettävä välysraon läpi ennen kuin kuorma kytkeytyy uudelleen. Tämä hyppy näkyy lyhyenä seurantatarkkuuden menetyksenä, joka on mitattavissa asentokooderilla. Radioteleskooppien ja korkean resoluution optisten järjestelmien tapauksessa tämä virhe heikentää suoraan seurattavan lähteen signaalin laatua.
• ▶Koordinaattimittauskoneen (CMM) akselit — CMM:n kierto- ja kallistusakseleiden on asetettava mittauskärki ±1–5 µm:n tarkkuudella käsketystä asennosta. Tyypillisen CMM:n kiertoakselin matopyörän jakoympyrällä jopa ±0,045 mm:n välys tarkoittaa kulma-asennon virhettä. Tästä syystä CMM:n kiertoakseleissa käytetään tyypillisesti esikuormitettua matopyörää – dupleksisarjaa säädetään nollavälyksen ohi pieneen esikuormitukseen – välyksen kuolleen alueen poistamiseksi kokonaan. Esikuormitettu tila vaatii huolellista säätöä liiallisen kitkan välttämiseksi, joka heikentäisi paikannuksen toistettavuutta eri tavalla.

Tuotantolaitos

Kaksipuolisten matovaihteiden valmistus vaatii tarkempaa mittatarkennusta kuin tavallinen matovaihteiden valmistus, koska kylkien välisen nousueron toleranssin on oltava tiukempi – mikä tahansa virhe nousudifferentiaalissa aiheuttaa suoraan virheen välyksen säätöalueella. Korea Ever-Power käyttää kaksipuolisten matovaihteiden kierteiden hiomiseen erityisiä tarkkuus-NC-hammasvaihteiden hiomakoneita, joissa prosessin aikainen mittaus varmistaa nousueron useissa aksiaalisissa asennoissa ennen kuin mato vapautetaan hiontatoiminnasta.

Liittyvät komponentit

Saatavilla on vakiomadon ja pyörästön sarjoja yleisiin teollisuuskäyttöihin sekä duplex-kokoonpanoja tarkkuussovelluksiin. tarkkuus matovaihteen vähennysventtiili kotelot, joissa on kaksipuoliset matoakselit ja säädettävät matolaakerijärjestelyt, ja täysi matovetokomponenttien luettelo, ovat saatavilla samalta valmistajalta. Jokaisen duplex-sarjan mukana toimitetaan johtoerotustiedot ja välyksen säätötiedot.

Usein kysytyt kysymykset

Mitä tarkalleen ottaen tapahtuu, jos kaksipuolinen mato kootaan väärään suuntaan (nuolet eivät täsmää)?

Mato ja hammaspyörä on suunniteltu tiettyä suhteellista suuntaa varten, koska kierre on toisesta päästä paksumpi. Jos mato käännetään toisin päin, kierteen paksu pää joutuu ohuelle päälle suunniteltuihin hammasväleihin – akselien välinen keskipisteiden etäisyys "a" tulee suuremmaksi kuin nimellinen suunnitteluarvo. Käytännössä tämä tarkoittaa, että koteloa ei joko voida kiinnittää pulteilla (jos välys on suuri) tai se voidaan sulkea, mutta se aiheuttaa puristusta ja liiallista kitkaa ensimmäisellä kierroksella. Jos kotelo pakotetaan tämän puristuksen ohi, hampaan reunat koskettavat vääriin paikkoihin suuren rasituksen alaisena, ja hammas vaurioituu välittömästi. Nuolimerkit ovat olemassa erityisesti tämän virheen estämiseksi – niiden tarkistaminen kestää 30 sekuntia ja estää hammaspyörän välittömän tuhoutumisen.

Kuinka monta kertaa voimansiirtoa voidaan säätää ennen kuin mato on vaihdettava?

Periaatteessa voimansiirtoa voidaan säätää loputtomiin, kunhan mato- ja pyörän hammaspintojen materiaalin paksuus ja pinnanlaatu ovat riittävät. Madon käyttökelpoinen säätöalue – etäisyys ohuesta päästä paksuun päähän – vastaa tiettyä kertyneen kulumisen määrää pyörän hammaspinnalla. Kun mato on siirretty maksimisäätöasentoonsa ja välys on edelleen määrityksen ulkopuolella, pyörän hampaat ovat kuluneet yli suunnitellun rajan ja sarja on vaihdettava. Käytännössä oikein voidellun ja nimelliskuormituksen alaisena toimivan voimansiirron duplex-matosarjaa voidaan säätää 3–6 kertaa käyttöikänsä aikana ennen vaihtoa, mikä käytännössä kertoo käyttöiän tavalliseen matosarjaan verrattuna kertoimella 3–6.

Onko duplex-matosarja vaihdettavissa saman moduulin vakiomatosarjan kanssa?

Ei — kaksoismatoa ei voida käyttää tavallisen matopyörän kanssa, eikä vakiomatoa voida käyttää kaksoismatopyörän kanssa. Kaksipuolisessa sarjassa etu- ja takapyörän hammasprofiilit eroavat toisistaan; väärän madon käyttö aiheuttaa virheellisen kosketuksen toisella puolella ja ei kosketusta toisella. Keskipisteiden etäisyys, moduuli ja puristuskulma ovat nimellisesti samat kaksipuolisessa ja vakioversiossa, mutta matoa ja pyörää on aina käytettävä saman kaksipuolisen rakenteen mukaisina pareina.

Voidaanko kaksipuolisen aseman esijännitystä säätää välyksen yli?

Kyllä — madon siirtäminen aksiaalisesti edelleen kohti paksumpaa päätä välyksen puuttumisen ohi luo pienen esijännityksen (negatiivinen välys). Esikuormitetut matokäytöt poistavat välyksen kuolleen alueen kokonaan, ja niitä käytetään koordinaattimittauskoneiden kiertoakseleissa ja tarkkoissa paikannusvaiheissa. Esikuormitus kuitenkin lisää kitkaa verkossa, mikä lisää tehonkulutusta ja tuottaa enemmän lämpöä, ja nopeuttaa merkittävästi hampaan kulumista, koska öljykalvo on ohuempi jatkuvan puristuksen alaisena. Useimmissa sovelluksissa välyksen asettaminen ±0,045 mm:iin täyden esikuormituksen sijaan on parempi tasapaino paikannustarkkuuden ja käyttöiän välillä.

Mikä tarkkuusluokka on saatavilla duplex-matovaihteille?

Kaksipuoliset matovaihteet valmistetaan DIN-tarkkuusluokkien DIN6 - DIN9 mukaisesti. Pyöröpöytä- ja jyrsinkonesovelluksiin standardispesifikaatio on DIN6 (±8–12 kaarisekuntia yksittäisen hampaan nousuvirhe M5-koossa). Teleskooppi- ja koordinaattimittauskonesovelluksiin DIN5 on saatavilla pyynnöstä pidennettyllä toimitusajalla tarvittavia lisähionta- ja varmennustoimenpiteitä varten. Ota meihin yhteyttä ja kerro kulmapaikannustarkkuusvaatimuksesi, moduulisi ja pyörän hammaslukumääräsi – suosittelemme sopivaa DIN-luokkaa ja annamme hinnan ja toimitusajan juuri sinun kokoonpanollesi.

Asiakasarvostelut

Pakkaus ja toimitus

Jokainen duplex-paritettu sarja on erikseen pakattu korroosionestopaperiin ja sinetöity polyeteenipussiin. Johdon erotuksen erittelylomake ja välyksen säätölomake toimitetaan jokaisen sarjan mukana. Ulkopakkaus on jäykkä pahvi tai puulaatikko määrästä riippuen. Kansainväliset toimitukset DHL:llä, FedExillä, TNT:llä tai UPS:llä. Maksu: T/T tai L/C ennen lähetystä.