Riduttore di velocità con ingranaggio a vite senza fine NMRV-VS

Come controllare il gioco di ingranamento degli ingranaggi a vite senza fine durante il processo di assemblaggio del riduttore a vite senza fine NMRV-VS?

1. Il significato fondamentale e il contesto tecnico del controllo del gioco di meshing
Nel campo della trasmissione meccanica, il gioco di ingranamento degli ingranaggi a vite senza fine (noto anche come gioco laterale) è un parametro chiave che influisce sulla precisione della trasmissione, sul livello di rumore e sulla durata. Prendendo il Riduttore di velocità con ingranaggio a vite senza fine NMRV-VS prodotto da Hangzhou Yinhang Reduction Gears Co., Ltd ad esempio, i suoi scenari applicativi coprono campi di alta precisione come l'industria chimica, le nuove energie e i robot, quindi il controllo della distanza di ingranamento deve raggiungere lo standard del livello del micron. Un gioco troppo piccolo può facilmente causare un riscaldamento per attrito, una maggiore usura e persino un inceppamento; uno spazio troppo grande può causare la corsa a vuoto della trasmissione, vibrazioni da impatto e rumore eccessivo (come il superamento dello standard di 65 dB (A)). Con oltre 15 anni di esperienza nel settore, l'azienda ha creato un sistema di controllo degli spazi che integra lavorazione di precisione, rilevamento dinamico e assemblaggio modulare basato sulla selezione dei materiali (vite senza fine in lega di acciaio, ruota elicoidale in rame temprato) e sulla progettazione del processo (alloggiamento leggero in lega di alluminio).
2. Controllo di precisione dei componenti principali prima dell'assemblaggio
(1) Base di precisione del materiale e della lavorazione della vite senza fine e della ruota elicoidale
La serie NMRV-VS utilizza una vite senza fine carburata e bonificata 20CrMnTi con una durezza superficiale di HRC58-62. La superficie del dente viene elaborata mediante un processo di rettifica CNC e l'errore di forma del dente è ≤ 0,012 mm e l'errore di direzione del dente è ≤ 0,015 mm. La ruota elicoidale è realizzata in bronzo allo stagno ZCuSn10Pb1, formato mediante processo di fusione centrifuga e successivo trattamento di invecchiamento per eliminare lo stress interno. La rugosità della superficie del dente Ra≤1,6μm. Il laboratorio di prova eseguirà un rilevamento a tre coordinate su ciascun lotto di parti per garantire che l'errore cumulativo del passo della vite senza fine sia ≤ 0,02 mm e che l'eccentricità radiale dell'anello dell'ingranaggio della vite senza fine sia ≤ 0,03 mm, in modo da controllare l'influenza della precisione geometrica delle parti sulla distanza dalla fonte.
（2）Progettazione della precisione di adattamento dell'alloggiamento e della posizione del cuscinetto
Dopo che l'alloggiamento in lega di alluminio è stato pressofuso, il foro di montaggio del cuscinetto è forato finemente e la tolleranza del foro è controllata al livello H7 e la rugosità superficiale Ra≤3,2μm. L'errore di coassialità della posizione del cuscinetto è ≤ 0,02 mm e l'errore di verticalità è ≤ 0,015 mm per garantire la precisione della posizione spaziale dell'asse della vite senza fine e della ruota elicoidale. Ad esempio, se la deviazione della coassialità dei fori dei cuscinetti anteriore e posteriore della scatola supera 0,03 mm, ciò causerà un carico parziale durante l'ingranamento e causerà un gioco irregolare. Pertanto, per garantire la precisione della scatola viene utilizzato l'ambiente di lavorazione a temperatura costante del centro di lavoro CNC (temperatura controllata a 20±1℃).
3. Processo di controllo quantitativo del gioco durante l'assemblaggio
（1）Classificazione e misurazione dinamica degli standard di sicurezza
In base al rapporto di trasmissione (i=5-100) e alle condizioni di carico, la serie NMRV-VS divide il gioco di ingranamento in tre livelli: livello di precisione del carico leggero (0,05-0,10 mm), livello generale del carico medio (0,10-0,15 mm) e livello di resistenza all'impatto del carico pesante (0,15-0,20 mm). Durante l'assemblaggio, il "metodo di pressatura del piombo" o il "metodo di misurazione del comparatore" viene utilizzato per il rilevamento in tempo reale:
Metodo di pressatura del cavo: 3-5 fili con un diametro di 0,1-0,3 mm sono posizionati uniformemente sulla superficie del dente dell'ingranaggio a vite senza fine e la ruota elicoidale viene ruotata manualmente. La differenza di spessore dopo che il filo è stato schiacciato corrisponde al gioco effettivo.
Metodo di misurazione del comparatore: posizionare la testa del comparatore contro la superficie del dente dell'ingranaggio a vite senza fine, fissare la vite senza fine e ricambiare l'ingranaggio a vite senza fine. La differenza nell'oscillazione dell'ago del comparatore è il valore di gioco. Il documento del processo di assemblaggio richiede che ciascuna posizione di mesh sia testata almeno 3 volte e che il valore medio venga preso come base per la regolazione.
（2）Mezzi tecnici fondamentali per la regolazione del gioco
Controllo del precarico del gioco dei cuscinetti
Quando si utilizzano cuscinetti a rulli conici o cuscinetti a sfere a contatto obliquo, regolare lo spessore della guarnizione sul coperchio terminale (livello di precisione 0,01 mm) per precaricare il cuscinetto ed eliminare l'influenza del gioco assiale sul gioco. Ad esempio, quando viene rilevato che il gioco è troppo piccolo, lo spessore della guarnizione del coperchio dell'estremità del cuscinetto viene aumentato (ad esempio 0,05 mm) per far sì che la vite senza fine si muova assialmente e aumenti il ​​gioco di ingranamento; in caso contrario lo spessore della guarnizione si riduce. Il design modulare consente una regolazione precisa del gioco sostituendo guarnizioni di regolazione di diversi spessori (l'inventario delle parti standard copre le specifiche di 0,05-0,5 mm).
Calibrazione dinamica della posizione assiale della ruota elicoidale
L'ingranaggio a vite senza fine viene installato tramite l'accoppiamento con interferenza tra il mozzo e l'albero. Durante l'assemblaggio, viene utilizzato uno strumento speciale per il posizionamento per garantire che la perpendicolarità tra il piano di simmetria dell'ingranaggio a vite senza fine e l'asse dell'ingranaggio a vite senza fine sia ≤ 0,02 mm. Se il gioco non è uniforme (ad esempio 0,1 mm su un lato e 0,15 mm sull'altro), l'ingranaggio a vite senza fine deve essere smontato e la posizione assiale deve essere regolata raschiando la superficie di accoppiamento del mozzo o sostituendo il manicotto eccentrico (eccentricità 0,05-0,1 mm) in modo che l'area di ingranamento sia distribuita uniformemente entro la metà centrale della larghezza del dente. Il team di ricerca e sviluppo di Hangzhou Yinhang Reduction Gears Co., Ltd ha sviluppato una piattaforma di assemblaggio digitale che simula l'effetto della posizione di installazione dell'ingranaggio a vite senza fine sullo spazio libero attraverso la modellazione 3D e prevede in anticipo l'importo della regolazione.
Trattamento di rodaggio e invecchiamento delle coppie di ingranaggi
Dopo il montaggio, le coppie di ingranaggi devono essere rodate per 2 ore rispettivamente a vuoto e al 120% del carico nominale, con una velocità di rodaggio di 100-300 giri/min. Durante il processo di rodaggio, le sporgenze microscopiche sulla superficie della coppia di ingranaggi verranno gradualmente attenuate e il gioco potrebbe variare di 0,01-0,03 mm. Dopo il rodaggio, il gioco viene nuovamente controllato. Se supera l'intervallo standard, è necessario regolare ripetutamente il precarico del cuscinetto o la posizione della ruota elicoidale. Il laboratorio di prova è dotato di un analizzatore di spettro delle vibrazioni per monitorare simultaneamente i dati relativi al rumore e alle vibrazioni durante il rodaggio per garantire che il rumore sia ≤65 dB (A) e l'accelerazione delle vibrazioni sia ≤5 m/s² dopo la regolazione del gioco.
4. Innovazione di processo e sistema di controllo qualità
（1）Sinergia della struttura a doppia tenuta e del sistema di lubrificazione
La serie NMRV-VS adotta una struttura a doppia tenuta "O-ring paraolio scheletro" per prevenire perdite di grasso ed evitare che impurità esterne entrino nell'area di ingranamento e causino cambiamenti dello spazio. Il grasso a base di litio precaricato in fabbrica (grado NLGI 2) ha un indice di viscosità elevato e può mantenere uno spessore stabile del film d'olio (circa 2-5 μm) nell'intervallo di temperature compreso tra -20 ℃ e 120 ℃, aiutando a compensare piccole fluttuazioni del gap. Il sistema di controllo qualità di Hangzhou Yinhang Reduction Gears Co., Ltd peserà e testerà la quantità di riempimento del grasso durante la fase di assemblaggio per garantire che l'errore della quantità di grasso di ciascun riduttore sia ≤±5%, evitando un'usura anomala dello spazio dovuta a lubrificazione insufficiente.
（2）Meccanismo di rilevamento dinamico e tracciabilità dell'intero processo
Dallo stoccaggio dei pezzi alla consegna dei prodotti finiti, vengono impostati un totale di 7 processi di rilevamento delle distanze:
Rilevamento di precisione a pezzo singolo di vite senza fine/ingranaggio a vite senza fine;
Rilevamento della posizione del foro del cuscinetto dell'alloggiamento;
Rilevamento del gioco dopo il montaggio di cuscinetto e albero;
Rilevamento del gioco statico dopo il montaggio iniziale dell'ingranaggio a vite senza fine;
Ricontrollo del gioco dinamico dopo il rodaggio;
Rilevamento della stabilità del gioco dopo la prova di carico;
Campionatura finale prima del confezionamento.
I dati di rilevamento di ciascun processo devono essere registrati e caricati sul sistema MES e i clienti possono tracciare l'intero processo di assemblaggio tramite il codice QR del prodotto.
5. Vantaggi tecnici e pratiche del settore
In qualità di produttore professionale nel campo dei riduttori da 15 anni, Hangzhou Yinhang Reduction Gears Co., Ltd ha incorporato tre vantaggi fondamentali nel controllo del gap della serie NMRV-VS:
Vantaggi del processo del materiale: la profondità di cementazione e tempra della vite senza fine in acciaio legato raggiunge 0,8-1,2 mm e la deviazione dell'uniformità della durezza della superficie del dente è ≤HRC2, garantendo che la variazione dello spazio dopo un funzionamento a lungo termine sia ≤0,01 mm/1000 ore;
Vantaggi delle apparecchiature di lavorazione: viene introdotta la rettificatrice per ingranaggi CNC tedesca Klingberg e la precisione del profilo del dente della vite senza fine raggiunge il livello ISO 6. La dentatura a vite senza fine adotta l'attrezzatura giapponese Mori Seiki e l'errore di passo cumulativo è ≤ 0,015 mm;
Vantaggi del design modulare: grazie al design standardizzato della sede del cuscinetto e dello spessore di regolazione, l'80% del processo di assemblaggio può essere completato rapidamente tramite attrezzature e il tempo di regolazione dello spazio di un singolo riduttore viene ridotto da 2 ore nel processo tradizionale a 45 minuti, garantendo al tempo stesso la coerenza della produzione di massa.
In scenari come i nuovi sistemi di tracciamento fotovoltaico energetico e le apparecchiature di smistamento logistico intelligente, la serie NMRV-VS raggiunge una precisione di posizionamento della trasmissione di ±0,5° e una durata di ≥100.000 avviamenti e arresti con un controllo preciso dello spazio, soddisfacendo i rigorosi requisiti degli scenari industriali di fascia alta per la stabilità della trasmissione.