Hộp tùy chỉnh được thiết kế và sản xuất như thế nào từ ý tưởng đến giao hàng

Một nhà sản xuất máy trộn đã tiếp cận SGR với thông số kỹ thuật mà không bộ giảm tốc nào trong danh mục có thể đáp ứng: mô-men xoắn đầu ra 12.000 Nm, tốc độ đầu ra 43 vòng/phút và giá đỡ mặt bích thẳng đứng bên trong một vỏ bọc kín. Bộ truyền động cuối cùng đã vượt qua bài kiểm tra chấp nhận của họ không phải là hộp số tiêu chuẩn với kích thước được sửa đổi. Nó được thiết kế từ hồ sơ nhiệm vụ trở ra ngoài, sử dụng cùng một quy trình kỷ luật áp dụng cho bất kỳ hộp số tùy chỉnh nào.

Hộp số tùy chỉnh khác với hộp số giảm tốc tiêu chuẩn đã được sửa đổi ở một điểm cơ bản: truy xuất nguồn gốc. Hình dạng răng, cấp độ vật liệu, chu trình xử lý nhiệt, dung sai gia công và quy trình kiểm tra đều tuân theo thông số vận hành bằng văn bản. Không có gì được giả định. Bài viết này giải thích cách thức hoạt động của quy trình đó trong thực tế, từ tính toán thiết kế đầu tiên đến thử nghiệm tải cuối cùng.

Giai đoạn thiết kế: Từ hồ sơ nhiệm vụ đến hình học bánh răng

Dự án hộp số tùy chỉnh bắt đầu bằng việc thu thập dữ liệu chứ không phải công việc CAD. Nhà sản xuất cần tốc độ đầu vào và công suất động cơ, tốc độ đầu ra hoặc tỷ số giảm tốc yêu cầu, mô-men xoắn định mức và cực đại, chu kỳ làm việc, hướng lắp đặt, điều kiện môi trường xung quanh, giới hạn tiếng ồn và tuổi thọ sử dụng dự kiến. Một kỹ sư cẩn thận yêu cầu nhiều hơn chỉ là đánh giá trên bảng tên. Nếu máy tác dụng tải trọng va đập trong quá trình khởi động hoặc lùi thì hộp số phải hấp thụ chúng. Nếu nó chạy 24 giờ một ngày, mức nhiệt sẽ trở thành một hạn chế. Bảng dưới đây liệt kê các đầu vào thiết kế tối thiểu và ảnh hưởng của mỗi đầu vào.

Mỗi đầu vào thay đổi thiết kế. Tải trọng cao nhất gấp ba lần mô men xoắn định mức buộc các phép tính ứng suất chân răng và tuổi thọ ổ trục phải được lặp lại ở giá trị cao hơn. Việc lắp đặt thẳng đứng sẽ thay đổi cách dầu tiếp cận ổ trục phía trên và liệu có cần hệ thống bôi trơn riêng hay không. Nhiệt độ môi trường xung quanh 45°C có thể cần vỏ lớn hơn hoặc quạt làm mát. Khi thiếu các thông số này, kỹ sư sẽ đưa ra các giả định hoặc từ chối báo giá. Cả hai đều tốt hơn là đoán.

Lựa chọn kiến trúc truyền dẫn

Sau khi đã thống nhất được sơ đồ nhiệm vụ, kỹ sư sẽ chọn cách bố trí bánh răng. Quyết định phụ thuộc vào tỷ lệ giảm, mật độ mô-men xoắn, không gian có sẵn và hướng của trục đầu ra. Ba kiến ​​trúc bao gồm hầu hết các công việc tùy chỉnh.

Hộp số hành tinh cung cấp mô-men xoắn cao trong một gói nhỏ gọn, đồng trục. Do tải trọng được chia sẻ giữa một số bánh răng hành tinh nên mỗi răng chịu ít ứng suất hơn so với thiết kế trục song song tương đương. Các ứng dụng yêu cầu mô-men xoắn cao được duy trì ở tốc độ thấp thường yêu cầu hộp số hành tinh mô-men xoắn cao với các bánh răng được tôi cứng và mài và vỏ có kích thước phù hợp với tải trọng cao điểm.

Bộ giảm tốc bánh răng hành tinh tùy chỉnh với các nhà sản xuất, công ty mô-men xoắn cao Shanghai SGR Heavy Industry Machinery Co., Ltd là Công ty giảm tốc bánh răng hành tinh Trung Quốc với các nhà sản xuất mô-men xoắn cao, Bánh răng hành tinh OEM/ODM... Xem sản phẩm →

Hộp số giun bao kép là lựa chọn thông thường khi trục đầu ra phải quay 90 độ so với trục động cơ và tải bao gồm sốc hoặc rung. Bề mặt giun lõm bao quanh bánh giun, tạo ra diện tích tiếp xúc lớn hơn giun hình trụ. Trong dịch vụ máy trộn, nơi mà các lưỡi khuấy đáp ứng được lực cản của chất lỏng thay đổi, hộp số sâu bao bọc kép cho các ứng dụng máy trộn hấp thụ những biến thể đó trong khi vẫn giữ cho ổ đĩa nhỏ gọn.

Ứng dụng hộp số Worm bao bọc đôi tùy chỉnh dành cho các nhà sản xuất máy trộn, Compa Shanghai SGR Heavy Industry Machinery Co., Ltd là ứng dụng hộp số Worm bao bọc đôi của Trung Quốc dành cho các nhà sản xuất máy trộn, OEM/ODM Double... Xem sản phẩm →

Đối với các tỷ lệ vượt quá phạm vi thực tế của một giai đoạn hoặc khi cần cả tỷ lệ lớn và đầu ra góc vuông, các kỹ sư sẽ kết hợp giai đoạn hành tinh với giai đoạn sâu hình xuyến trong một vỏ. Giai đoạn hành tinh cung cấp tỷ lệ; giai đoạn sâu định hướng lại trục đầu ra.

Tính toán bộ bánh răng

Tính toán giai đoạn chi tiết cố định số răng, mô-đun, góc xoắn, khoảng cách tâm, chiều rộng mặt và phạm vi phản ứng ngược. Khả năng chịu tải được kiểm tra độ uốn của răng và độ bền bề mặt bằng các phương pháp đánh giá như ISO 6336 và AGMA 2001, với hệ số dịch vụ được áp dụng cho chu kỳ làm việc và tải trọng va đập. Bước này xác định liệu kiến ​​trúc được chọn có thể đáp ứng tuổi thọ cần thiết hay không — thường là 20.000 đến 50.000 giờ đối với thiết bị công nghiệp — mà không vượt quá giới hạn.

Lựa chọn vật liệu và xử lý nhiệt

Hiệu suất của bánh răng được quyết định bởi luyện kim cũng như hình học. Bánh răng hành tinh và hình trụ thường được làm từ thép hợp kim cứng. Các phôi được cacbon hóa đến độ sâu vỏ khoảng 0,8 đến 1,2 mm, được làm cứng đến 58 đến 62 HRC ở mặt bên, sau đó được mài để đạt hình dạng cuối cùng. Vỏ cứng cho khả năng chống mài mòn; lõi cứng mang lại sức bền uốn. Việc bỏ qua hoặc kiểm soát không đúng bất kỳ bước nào trong số này sẽ dẫn đến hiện tượng rỗ hoặc gãy răng sớm.

Hộp số giun bao bọc đôi sử dụng một cặp vật liệu khác. Trục vít được làm cứng và mài, trong khi bánh vít được gia công từ hợp kim đồng. Đồng chịu được tiếp xúc trượt vốn có của ổ sâu và nhúng các hạt nhỏ mà không làm hỏng sâu. Trong công việc tùy chỉnh, giấy chứng nhận vật liệu và hồ sơ xử lý nhiệt phải được gửi cùng với hộp số để người mua có thể xác minh rằng loại và cách xử lý được chỉ định đã thực sự được sử dụng.

Gia công và mài chính xác

Sản xuất hộp số tùy chỉnh kết hợp gia công chung với sản xuất bánh răng chuyên dụng. Vỏ được phay và khoan trên máy CNC. Các phôi bánh răng được tiện và các răng được cắt bằng dao mài hoặc tạo hình. Sau khi xử lý nhiệt, các bánh răng chính xác được mài định hình trên máy mài bánh răng CNC để điều chỉnh độ biến dạng do quá trình đông cứng. Trình tự hoàn chỉnh — từ cắt, mài đến kiểm tra lần cuối — được đề cập trong bài viết trước của chúng tôi về bí mật sản xuất hộp số .

Dung sai tách biệt hộp số tùy chỉnh khỏi bộ giảm tốc hàng hóa. Các bánh răng công nghiệp tiêu chuẩn thường được sản xuất theo chất lượng DIN 7 hoặc 8. Hộp số có độ ồn thấp tùy chỉnh thường được nối đất theo chất lượng DIN 5 hoặc cao hơn, với bước răng và giới hạn độ lệch biên dạng chặt chẽ hơn. Vị trí lỗ khoan của vỏ được giữ trong phạm vi vài micron vì việc căn chỉnh sai trực tiếp làm giảm tuổi thọ ổ trục và tăng tiếng ồn.

Bề mặt hình xuyến của giun bao kép cần có quy trình mài chuyên dụng; máy mài bánh răng thông thường không thể tạo ra hình dạng cong đó. Máy thực hiện công việc này phải chính xác như bộ phận mà nó tạo ra. SGR đã phát triển một máy mài đường viền phức hợp liên kết bốn trục dành cho các biên dạng sâu hình xuyến và sử dụng dụng cụ đo sâu và bếp chuyên dụng để kiểm tra kết quả. Sự kết hợp giữa công cụ tùy chỉnh và kiểm tra tùy chỉnh giúp cho việc sản xuất sâu bao bọc kép có thể lặp lại được.

Xác minh lắp ráp và hiệu suất

Lắp ráp là nơi mục đích thiết kế đáp ứng các bộ phận gia công. Vòng bi được tải trước đến phạm vi xác định, độ phản ứng ngược được đặt ở giá trị đã thỏa thuận và kiểu tiếp xúc răng được kiểm tra. Các con dấu và đường dẫn bôi trơn được xác minh theo hướng lắp đặt. Khi khách hàng chỉ định cấu hình động cơ giảm tốc, chẳng hạn như hộp số hành tinh cho động cơ bánh răng , mặt bích động cơ và lỗ đầu vào được đo theo bản vẽ để động cơ lắp khít mà không cần sửa đổi hiện trường.

Hộp số hành tinh tùy chỉnh dành cho các nhà sản xuất, công ty động cơ bánh răng Shanghai SGR Heavy Industry Machinery Co., Ltd là Hộp số hành tinh Trung Quốc dành cho các nhà sản xuất động cơ bánh răng, Hộp số hành tinh OEM/ODM dành cho... Xem sản phẩm →

Sau khi lắp ráp, hộp số chạy trên băng thử. Các biện pháp của nhà sản xuất có uy tín, chịu tải:

• Hiệu suất ở mô-men xoắn và tốc độ định mức
• Nhiệt độ tăng lên trong một khoảng thời gian chạy xác định
• Độ ồn ở tốc độ định mức
• Vận tốc rung ở vỏ
• Rò rỉ dầu và hành vi bịt kín

Thiết bị đo lường là sự khác biệt giữa việc kiểm tra hộp số và kiểm tra nó. Một máy đo tọa độ xác minh hình dạng vỏ và bánh răng; hệ thống kiểm tra công suất và hiệu suất của hộp số sẽ xác minh bộ phận lắp ráp đang chịu tải; một giàn thử nghiệm quay lưng có thể chạy thiết bị theo cả hai hướng. Đối với các ngành được quản lý, toàn bộ chuỗi có thể yêu cầu chứng nhận. SGR đã thông qua các yêu cầu của Cơ quan Đăng ký Vận chuyển Hàng hải Nga đối với các bộ giảm tốc của mình, điều này buộc các quy trình thử nghiệm và vật liệu phải được ghi lại. Mặt thực tế của chủ đề này được giải thích trong hướng dẫn của chúng tôi về Cách chọn hộp số phù hợp cho dự án của bạn .

Cách đánh giá một nhà sản xuất hộp số tùy chỉnh

Bởi vì hộp số tùy chỉnh có cam kết về tuổi thọ sử dụng lâu dài nên khả năng của nhà sản xuất xứng đáng được xem xét kỹ lưỡng như thiết kế hộp số. Bốn bước kiểm tra tách biệt các nhà cung cấp có năng lực khỏi các đại lý và cửa hàng lắp ráp đèn.

Đầu tiên, chiều sâu kỹ thuật. Tìm đội ngũ thiết kế yêu cầu hồ sơ công việc trước khi báo giá. Việc tham khảo các tính toán ISO 6336 và sẵn sàng thảo luận về phân tích tiếp xúc răng là những dấu hiệu cho thấy kỹ thuật dẫn đầu dự án chứ không phải bảng bán hàng.

Thứ hai, sản xuất nội bộ. Việc cắt và mài bánh răng phải được thực hiện tại nhà máy của chính nhà cung cấp, với máy công cụ CNC và máy mài bánh răng trên sàn. Một nhà sản xuất thuê ngoài từng bước gia công không thể kiểm soát được dung sai hoặc thời gian giao hàng.

Thứ ba, thanh tra, kiểm tra. Nhà máy phải sở hữu các dụng cụ đo lường và hệ thống thử nghiệm. Nếu việc đo lường được thuê ngoài, vòng phản hồi nhằm cải thiện chất lượng sẽ bị phá vỡ.

Thứ tư, kinh nghiệm ứng dụng. Yêu cầu tham khảo cách lắp đặt các máy móc tương tự và các bài học được ghi lại từ các dự án đó. A nhà cung cấp hộp số tùy chỉnh với kinh nghiệm thiết kế và sản xuất hàng chục năm sẽ không ngần ngại nêu tên các chi tiết quan trọng.

Quá trình sản xuất hộp số tùy chỉnh không phải là một điều bí ẩn, nhưng nó không thể tha thứ cho những lối tắt. Xác định hồ sơ nhiệm vụ một cách trung thực, xác minh tính toán, kiểm soát vật liệu và xử lý nhiệt, đo các bánh răng và kiểm tra bộ phận lắp ráp dưới tải. Khi tất cả năm bước được thực hiện nghiêm túc, hộp số tùy chỉnh sẽ trở thành một trong những bộ phận đáng tin cậy nhất của cỗ máy mà nó điều khiển.