Selectarea cuplajului angrenajului tamburului: tipuri, aliniere greșită, cuplu și aplicații

Luați în considerare un palan cu macara de 250 kW care începe să vibreze numai atunci când sarcina este ridicată. Cuplajul angrenajului tamburului este inspectat după câteva luni, iar uzura dinților este concentrată pe un flanc. Diagnosticul comun nu este o singură componentă defectuoasă; este o nepotrivire între cuplul de catalog, alinierea greșită reală și pelicula de grăsime. Modul fiabil de a specifica o cuplare a angrenajului tamburului este de a trata cuplul, profilul dintelui, potrivirea arborelui și întreținerea ca o singură logică de selecție completă.

Ce face un cuplaj cu angrenaje de tambur și de ce contează dintele încoronat

Un cuplaj al angrenajului tambur transmite cuplul printr-un set de dinți externi încoronați pe fiecare butuc care se îmbină cu dinții interni într-un manșon. Cuvântul tambur se referă la forma curbată a dintelui în direcția axială. Această curbă permite butucului să se deplaseze printr-un mic decalaj unghiular în interiorul manșonului fără a forța încărcătura completă pe o margine a dintelui.

Cuplajele cu dinți drepti sunt încă folosite acolo unde alinierea este controlată îndeaproape și este necesară pierderea minimă a mișcării. În antrenările industriale grele, profilul dintelui tamburului este de obicei alegerea mai sigură, deoarece mărește intervalul de dezaliniere unghiulară utilizabilă și distribuie presiunea de contact de-a lungul unei suprafețe mai largi a dintelui. Majoritatea cuplajelor standard de angrenaje cu tambur tolerează nealinierea unghiulară de aproximativ 0,5 până la 1,5 grade, plus o cantitate limitată de deplasare paralelă și axială. Pentru mai multe detalii despre granița dintre modele, nostru comparație cu dinți drepti cuplaj dințat explică diferențele practice.

Un cuplaj cu roți dințate nu anulează dezalinierea; găzduiește nealinierea prin alunecare controlată între seturile de dinți. Dacă un decalaj mare este tratat ca o condiție de rutină, presiunea de contact și rata de uzură cresc rapid. De aceea, forma dintelui încoronat, potrivirea manșonului și tipul de lubrifiere sunt inseparabile de decizia de selecție.

Selectați după cuplu, viteză și geometria arborelui

Începeți de la sarcină, nu numai de la diametrul arborelui. Cuplul nominal transmis de o transmisie directă poate fi estimat ca T(Nm)=9550 x P(kW)/n(rpm). Pentru un motor de 200 kW la 980 rpm, adică aproximativ 1950 Nm. Dacă mașina condusă are sarcini de șoc, porniri frecvente sau funcționare inversă, înmulțiți această valoare nominală cu un factor de serviciu. Un punct de pornire este 1,75 pentru șoc moderat și 2,5 sau mai mare pentru sarcină grea de marșarier. Dimensiunea cuplajului trebuie să fie evaluată peste acest cuplu ajustat.

După cuplu, verificați intervalul alezajului. Un cuplaj poate atinge cuplul nominal de pe hârtie și poate eșua devreme dacă alezajul butucului este aproape de limita maximă cu o canelură subdimensionată sau dacă potrivirea arborelui nu poate rezista forțelor de inversare. Diametrul exterior și lungimea butucului trebuie să se potrivească și cu spațiul disponibil din jurul arborelui.

Creați o scurtă listă de verificare pentru selecția departamentului de proiectare:

1. Puterea motorului sau motorului și turația la sarcină maximă.
2. Ciclu de lucru: porniri continue, frecvente, marșarier sau frânare.
3. Diametrele arborelui, dimensiunile canalului de cheie și limitele de joc ale butucului.
4. Spațiu disponibil pentru diametrul exterior cuplajului și pentru îndepărtarea manșonului în timpul întreținerii.
5. Nealinierea așteptată din cauza expansiunii termice, a asezării bazei, a jocurilor lagărelor și a sarcinilor pe conducte.

Pentru o transmisie orizontală standard de la motor la cutie de viteze, cuplajul de bază al angrenajului tambur GICL este de obicei prima variantă care trebuie verificată.

Cuplaj de angrenaj tambur GICL pentru antrenări orizontale de la motor la cutia de viteze Acest cuplaj rezistent folosește dinți încoronați de angrenaj pentru a gestiona funcționarea cu viteză mică și cuplu mare, compensând în același timp dezalinierea axială, radială și unghiulară. Este o primă alegere practică de evaluat pentru configurațiile standard de acționare orizontale. Vizualizare produs →

Tabelul cu factori de serviciu de mai jos este o estimare inițială; valoarea finală ar trebui să provină din analiza sarcinii și ratingul producătorului cuplajului.

Aliniați instalația și estimați nealinierea efectivă

Cuplajele angrenajului tamburului tolerează nealinierea, dar viața lor depinde de cât de des alunecă dinții și de cât de multă presiune este exercitată la punctul de contact. Nealinierea unghiulară creează alunecare între dinții externi și interni; dezalinierea paralelă mută punctul de contact și adaugă sarcină de încovoiere la manșon.

Într-o nouă instalație, aduceți arborii cât mai aproape de alinierea reală posibil și apoi montați cuplajul. Așezarea fundației, creșterea termică în carcasa mașinii și deformarea rulmentului vor consuma unele dintre valorile admise chiar înainte de a începe cuplarea. Lăsați o marjă, nu doar un număr de catalog nominal.

Un cuplaj cu roți dintate tambur nu este o articulație universală. Dacă proiectarea mașinii necesită o articulație mare, un cuplaj universal transversal sau un cuplaj cu diafragmă este o clasă mai potrivită. Un cuplaj cu angrenaje este alegerea potrivită atunci când sistemul de acţionare are nevoie de o conexiune compactă, rigidă la torsiune, cu plutire controlată şi lubrifiere previzibilă.

Lubrifiere și întreținere: unde se uzează cuplajele angrenajului tamburului

Deoarece un cuplaj cu angrenaje tambur transmite cuplul prin contactul alunecării dinților, unsoarea face parte din proiectare. Cavitatea dintelui trebuie să fie umplută cu o unsoare de presiune extremă care rămâne pe loc în condiții de funcționare și rămâne stabilă la temperatura de funcționare așteptată. Multe unități standard utilizează o unsoare de grad NLGI 1,5 sau 2 cu un agent de îngroșare sintetic sau cu litiu. Locurile cu praf, stropii de apă și temperaturile ambientale ridicate necesită o unsoare cu rezistență mai bună la apă și protecție EP.

Intervalele de relubrifiere depind de viteză, temperatură și ciclurile de încărcare. Un cuplaj de mare viteză poate avea nevoie de grăsime la fiecare câteva luni, în timp ce o unitate lentă și grea poate funcționa uneori mai mult, dar programul producătorului este punctul de plecare. Dacă schimbați tipul de unsoare, curățați mai întâi unsoarea veche; agenţii de îngroşare incompatibili se pot întări şi pot limita degajarea dinţilor.

Inspecția trebuie să includă modelul de uzură atât pe dinții externi, cât și pe cei interni. Chiar și uzura pe lățimea dintelui este sănătoasă. Uzura concentrată pe o margine indică faptul că nealinierea reală este mai mare decât valoarea de proiectare. Unsoarea decolorată sau o pastă cenușie metalică în cavitatea dintelui indică de obicei supraîncărcare, relubrifiere insuficientă sau pierderea peliculei de grăsime.

Alegeți varianta potrivită de cuplare a angrenajului tamburului

Termenul de cuplare cu angrenaje tambur acoperă o familie completă de construcții. Cele mai economice versiuni sunt destinate antrenărilor orizontale de la motor la cutia de viteze cu acces normal pentru aliniere și ungere. Când trenul de transmisie include o frână, un arbore vertical sau un spațiu mare între mașini, o variantă concepută special este o alegere mai bună decât un cuplaj de bază adaptat la fața locului.

La transmisiile de ridicare sau troliu în care o frână cu tambur este deja parte a mașinii, un cuplaj cu o roată de frână integrată scurtează trenul de transmisie și menține suprafața de frână concentrică cu arborele.

Cuplaj WGZ cu roată de frână integrată pentru mașini de ridicare Având un design cu angrenaje încoronate și un tambur de frână integrat, acest cuplaj combină transmisia cuplului cu frânarea într-o singură unitate compactă. Se potrivește pentru ridicarea și transmisiile cu troliu, unde un ansamblu de frână separat ar complica trenul de transmisie. Vizualizare produs →

Pentru pompele verticale sau arborii mixerului, verificați designul cuplajului angrenajului tamburului vertical, mai degrabă decât a presupune că orice cuplare a angrenajului poate fi montat vertical, fără a modifica retenția de lubrifiere. Pentru întreținerea pompei, un cuplaj distanțier permite tragerea pompei înapoi fără a deplasa motorul.

Cuplaje cu angrenaje tambur în aplicații industriale

Cuplajele angrenajului tambur apar în aproape orice tren greu de arbore unde este nevoie de o conexiune compactă, rigidă la torsiune. În oțel și metalurgie, acestea conectează suporturi de pinion și antrenări cu role-tabla unde vibrațiile și vârfurile de cuplu sunt comune. În uzinele petrochimice și în generarea de energie, ele transmit cuplul prin pompe, ventilatoare și suflante, unde alinierea se poate schimba pe măsură ce se dezvoltă încărcările pe conducte. La instalațiile marine, service-ul ușor și rezistența la coroziune determină designul. În minerit, praful și apa fac importante lubrifierea etanșă și suprafețele robuste ale dinților.

Echipamentul de ridicare este un caz special deoarece tracțiunea este scurtă, în marșarier și adesea combinată cu un dispozitiv de frânare. Cuplajele angrenajului cu tambur se descurcă bine atunci când varianta corespunde sarcinii macaralei. Deoarece macaralele au cicluri de încărcare și factori de siguranță specifici, seria de cuplare a tamburului macaralei este dimensionată mai conservator. The Prezentare generală a mașinilor de ridicare și construcții oferă un punct de plecare util pentru aceste aplicații; pentru o macara compactă cu opțiune de frână integrată, cuplarea tamburului de tip DC este o alegere tipică.

Cuplaj DC cu angrenaj coronat pentru tambur pentru sisteme de ridicare cu macara Proiectat special pentru cuplarea reductoarelor la tamburi în aplicațiile de ridicare, acest cuplaj gestionează sarcini radiale și cuplu mari cu un rulment sferic cu auto-aliniere. Este o alegere tipică pentru macarale compacte cu opțiuni de frânare integrate. Vizualizare produs →

Lista de verificare a selecției finale

Decizia finală ar trebui să fie luată dintr-un tabel de dimensionare cu datele reale de serviciu în fața dumneavoastră. Greșelile comune sunt folosirea diametrului arborelui ca singura intrare de dimensionare, ignorarea condițiilor de blocare a cuplului sau de blocare și așteptarea unei capacități de dezaliniere mai mare decât poate oferi cuplajul fără uzură accelerată.

• Utilizați cuplul ajustat cu factorul de service corect.
• Verificați dacă diametrul arborelui și canalul de cheie se află în intervalul de catalog.
• Alegeți varianta de construcție care se potrivește cerințelor de frână, distanțiere, verticală sau macara.
• Definiți ținta de aliniere pentru instalare și faceți o înregistrare finală de aliniere.
• Stabiliți un program de relubrifiere și includeți starea dinților în lista de verificare a inspecției.

Un cuplaj cu angrenaj tambur poate oferi o durată de viață lungă dacă este selectat pentru funcționarea reală, lubrifiat ca componentă mecanică încărcată și protejat de nealinierea excesivă a instalației. Această combinație transformă o componentă standard într-o parte fiabilă a unei linii de producție.