Bộ giảm tốc bánh răng NMRV-VS

Làm cách nào để kiểm soát độ hở chia lưới của bánh răng giun trong quá trình lắp ráp bộ giảm tốc bánh răng sâu NMRV-VS?

1. Ý nghĩa cốt lõi và nền tảng kỹ thuật của việc kiểm soát khe hở chia lưới
Trong lĩnh vực truyền động cơ khí, khe hở chia lưới của bánh răng giun (còn được gọi là khe hở mặt bên) là thông số quan trọng ảnh hưởng đến độ chính xác của hộp số, độ ồn và tuổi thọ sử dụng. Lấy Bộ giảm tốc bánh răng sâu NMRV-VS Ví dụ: do Công ty TNHH Bánh răng giảm tốc Hàng Châu Yinhang sản xuất, các kịch bản ứng dụng của nó bao gồm các lĩnh vực có độ chính xác cao như công nghiệp hóa chất, năng lượng mới và robot, do đó, việc kiểm soát khe hở chia lưới cần phải đạt tiêu chuẩn cấp độ micron. Khe hở quá nhỏ có thể dễ dàng dẫn đến gia nhiệt do ma sát, tăng độ mài mòn và thậm chí gây kẹt; khe hở quá lớn có thể khiến hộp số di chuyển không tải, rung khi va chạm và gây ra tiếng ồn quá mức (chẳng hạn như vượt quá tiêu chuẩn 65dB (A)). Với hơn 15 năm kinh nghiệm trong ngành, công ty đã hình thành một hệ thống kiểm soát khe hở tích hợp gia công chính xác, phát hiện động và lắp ráp mô-đun dựa trên lựa chọn vật liệu (sâu thép hợp kim, bánh vít đồng cứng) và thiết kế quy trình (vỏ nhẹ bằng hợp kim nhôm).
2. Kiểm soát độ chính xác của các bộ phận cốt lõi trước khi lắp ráp
(1) Cơ sở vật liệu và độ chính xác gia công của bánh vít và bánh vít
Dòng NMRV-VS sử dụng sâu được cacbon hóa và làm nguội bằng 20CrMnTi với độ cứng bề mặt HRC58-62. Bề mặt răng được xử lý bằng quy trình mài CNC và sai số hình dạng răng là 0,012mm và sai số hướng răng là 0,015mm. Bánh giun được làm bằng đồng thiếc ZCuSn10Pb1, được hình thành bằng quá trình đúc ly tâm và sau đó xử lý lão hóa để loại bỏ ứng suất bên trong. Độ nhám bề mặt răng Ra<1,6μm. Phòng thí nghiệm thử nghiệm sẽ thực hiện phát hiện ba tọa độ trên mỗi lô bộ phận để đảm bảo rằng sai số tích lũy của bước vít là 0,02mm và độ lệch hướng tâm của vòng bánh răng trục vít là 0,03mm, để kiểm soát ảnh hưởng của độ chính xác hình học của các bộ phận đến khe hở từ nguồn.
（2）Thiết kế phù hợp với độ chính xác của vỏ và vị trí ổ trục
Sau khi vỏ hợp kim nhôm được đúc khuôn, lỗ lắp ổ trục được khoét tinh xảo, dung sai lỗ được kiểm soát ở mức H7 và độ nhám bề mặt Ra<3,2μm. Sai số đồng trục của vị trí ổ trục là .020,02mm và sai số thẳng đứng là 0,015mm để đảm bảo độ chính xác về vị trí không gian của trục sâu và bánh xe sâu. Ví dụ, nếu độ lệch đồng trục của các lỗ chịu lực phía trước và phía sau của hộp vượt quá 0,03mm, nó sẽ gây ra tải một phần trong quá trình chia lưới và gây ra khe hở không đồng đều. Do đó, môi trường xử lý nhiệt độ không đổi của trung tâm gia công CNC (nhiệt độ được kiểm soát ở 20 ± 1oC) được sử dụng để đảm bảo độ chính xác của hộp.
3. Kiểm soát định lượng quá trình thông quan trong quá trình lắp ráp
（1）Phân loại và đo lường động các tiêu chuẩn giải phóng mặt bằng
Theo tỷ số truyền (i=5-100) và điều kiện tải, dòng NMRV-VS chia khe hở chia lưới thành ba cấp: mức chính xác khi tải nhẹ (0,05-0,10mm), mức chung khi tải trung bình (0,10-0,15mm) và mức chịu va đập khi tải nặng (0,15-0,20mm). Trong quá trình lắp ráp, "phương pháp ép chì" hoặc "phương pháp đo đồng hồ đo mặt số" được sử dụng để phát hiện theo thời gian thực:
Phương pháp ép chì: 3-5 dây dẫn có đường kính 0,1-0,3mm được đặt đều trên bề mặt răng bánh răng sâu, và bánh vít được quay bằng tay. Độ dày chênh lệch sau khi dây dẫn bị vắt chính là khe hở thực tế.
Phương pháp đo đồng hồ đo: Đặt đầu đồng hồ đo vào bề mặt răng bánh răng sâu, cố định sâu và chuyển động qua lại của bánh răng sâu. Sự khác biệt trong chuyển động của kim đồng hồ đo là giá trị khe hở. Tài liệu quy trình lắp ráp yêu cầu mỗi vị trí chia lưới phải được kiểm tra ít nhất 3 lần và lấy giá trị trung bình làm cơ sở để điều chỉnh.
（2）Phương tiện kỹ thuật cốt lõi để điều chỉnh khe hở
Kiểm soát tải trước khe hở vòng bi
Khi sử dụng ổ côn hoặc ổ bi tiếp xúc góc, hãy điều chỉnh độ dày của miếng đệm ở nắp cuối (độ chính xác 0,01mm) để tải trước ổ trục nhằm loại bỏ ảnh hưởng của khe hở dọc trục lên khe hở. Ví dụ, khi phát hiện khe hở quá nhỏ, độ dày của miếng đệm nắp đầu ổ trục được tăng lên (chẳng hạn như 0,05mm) để làm cho sâu di chuyển dọc trục và tăng khe hở chia lưới; nếu không, độ dày của miếng đệm sẽ giảm. Thiết kế mô-đun cho phép tinh chỉnh chính xác khe hở bằng cách thay thế các miếng đệm điều chỉnh có độ dày khác nhau (kho bộ phận tiêu chuẩn bao gồm các thông số kỹ thuật 0,05-0,5mm).
Hiệu chỉnh động vị trí trục của bánh răng sâu
Bánh răng trục vít được lắp đặt thông qua khớp nối giữa trục và trục. Trong quá trình lắp ráp, một công cụ đặc biệt được sử dụng để định vị nhằm đảm bảo độ vuông góc giữa mặt phẳng đối xứng của bánh răng trục vít và trục của bánh răng trục vít là ≤0,02mm. Nếu khe hở không đồng đều (chẳng hạn như 0,1mm ở một bên và 0,15mm ở phía bên kia), bánh răng trục vít cần được tháo rời và vị trí trục cần được điều chỉnh bằng cách cạo bề mặt tiếp xúc của trục hoặc thay thế ống bọc lệch tâm (độ lệch tâm 0,05-0,1mm) sao cho diện tích chia lưới được phân bổ đều trong 1/2 giữa chiều rộng răng. Nhóm R&D của Công ty TNHH Bánh răng giảm tốc Hàng Châu Yinhang đã phát triển một nền tảng lắp ráp kỹ thuật số mô phỏng tác động của vị trí lắp đặt bánh răng trục vít lên khe hở thông qua mô hình 3D và dự đoán trước mức điều chỉnh.
Xử lý mài mòn và lão hóa các cặp bánh răng
Sau khi lắp ráp, các cặp bánh răng cần được chạy trong 2 giờ ở chế độ không tải và tải định mức 120% tương ứng với tốc độ chạy là 100-300 vòng/phút. Trong quá trình chạy thử, các phần nhô ra cực nhỏ trên bề mặt cặp bánh răng sẽ dần được làm phẳng và khe hở có thể thay đổi 0,01-0,03mm. Sau khi chạy vào, khoảng trống được kiểm tra lại. Nếu vượt quá phạm vi tiêu chuẩn, vị trí tải trước ổ trục hoặc bánh răng trục vít cần phải được điều chỉnh nhiều lần. Phòng thử nghiệm được trang bị máy phân tích phổ rung động để theo dõi đồng thời dữ liệu tiếng ồn và độ rung trong quá trình chạy vào để đảm bảo tiếng ồn ≤65dB(A) và gia tốc rung ≤5m/s² sau khi điều chỉnh khe hở.
4. Đổi mới quy trình và hệ thống kiểm soát chất lượng
（1）Sức mạnh tổng hợp của cấu trúc phốt kép và hệ thống bôi trơn
Dòng NMRV-VS sử dụng cấu trúc phốt kép "vòng chữ O vòng đệm dầu" để ngăn rò rỉ dầu mỡ và ngăn các tạp chất bên ngoài xâm nhập vào khu vực chia lưới và gây ra thay đổi khe hở. Mỡ gốc lithium được đổ sẵn tại nhà máy (NLGI loại 2) có chỉ số độ nhớt cao và có thể duy trì độ dày màng dầu ổn định (khoảng 2-5μm) trong khoảng nhiệt độ từ -20oC đến 120oC, hỗ trợ bù đắp cho những dao động khe hở nhỏ. Hệ thống kiểm soát chất lượng của Công ty TNHH Bánh răng giảm tốc Hàng Châu Yinhang sẽ cân và kiểm tra lượng mỡ bôi trơn trong giai đoạn lắp ráp để đảm bảo rằng sai số lượng mỡ của mỗi bộ giảm tốc là ≤ ± 5%, tránh sự mài mòn bất thường của khe hở do bôi trơn không đủ.
（2）Cơ chế phát hiện và truy xuất nguồn gốc động toàn quy trình
Từ việc lưu trữ các bộ phận đến giao thành phẩm, có tổng cộng 7 quy trình phát hiện thông quan được thiết lập:
Phát hiện chính xác từng mảnh của bánh răng sâu/trâu;
Phát hiện vị trí lỗ chịu lực của vỏ;
Phát hiện khe hở sau khi lắp ổ trục và trục;
Phát hiện khe hở tĩnh sau khi lắp ráp bánh răng xoắn lần đầu;
Kiểm tra lại khe hở động sau khi chạy vào;
Phát hiện độ ổn định khe hở sau khi kiểm tra tải;
Lấy mẫu lần cuối trước khi đóng gói.
Dữ liệu phát hiện của từng quy trình cần được ghi lại và tải lên hệ thống MES, đồng thời khách hàng có thể theo dõi toàn bộ quy trình lắp ráp thông qua mã QR của sản phẩm.
5. Lợi thế kỹ thuật và thực tiễn ngành
Là nhà sản xuất chuyên nghiệp trong lĩnh vực hộp giảm tốc trong 15 năm, Công ty TNHH Bánh răng Giảm tốc Hàng Châu Yinhang đã kết hợp ba lợi thế cốt lõi vào việc kiểm soát khe hở của dòng NMRV-VS:
Ưu điểm của quy trình vật liệu: Độ sâu cacbon hóa và làm nguội của sâu thép hợp kim đạt 0,8-1,2mm và độ lệch đồng đều của độ cứng bề mặt răng là HRC2, đảm bảo khe hở thay đổi sau khi hoạt động lâu dài là 0,01mm / 1000 giờ;
Ưu điểm của thiết bị xử lý: Máy mài bánh răng CNC Klingberg của Đức được giới thiệu và độ chính xác của mặt cắt răng sâu đạt mức ISO 6. Trục bánh răng sâu sử dụng thiết bị Mori Seiki của Nhật Bản và sai số bước tích lũy là 0,015mm;
Ưu điểm của thiết kế mô-đun: Thông qua thiết kế ghế chịu lực và miếng đệm điều chỉnh được tiêu chuẩn hóa, 80% quy trình lắp ráp có thể được hoàn thành nhanh chóng thông qua dụng cụ và thời gian điều chỉnh khe hở của một bộ giảm tốc được rút ngắn từ 2 giờ trong quy trình truyền thống xuống còn 45 phút, đồng thời đảm bảo tính nhất quán của sản xuất hàng loạt.
Trong các trường hợp như hệ thống theo dõi quang điện năng lượng mới và thiết bị phân loại hậu cần thông minh, dòng NMRV-VS đạt được độ chính xác định vị đường truyền là ±0,5° và độ bền ≥100.000 lần khởi động và dừng với khả năng kiểm soát khoảng cách chính xác, đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của các kịch bản công nghiệp cao cấp về độ ổn định đường truyền.