Spojni zupčanici: vrste, vodič za odabir i podmazivanje

Kako spojni zupčanici prenose moment između neusklađenih osovina

Dvije glavčine s vanjskim zubima zupčanika, omotane čahurom koja nosi odgovarajuće unutarnje zube — to je osnovna geometrija iza svakog spojnog zupčanika. Okretni moment prolazi kroz zamršene zube, a ne kroz kruti vijčani spoj, a zazor ugrađen u tu mrežicu omogućuje spojnici da apsorbira neusklađenost bez prijenosa naprezanja savijanja natrag na spojene osovine.

Tri vrste neusklađenosti pojavljuju se u stvarnim instalacijama: kutna, gdje se središnje linije vratila susreću pod kutom; paralelni pomak, gdje idu paralelno, ali ne koaksijalno; i aksijalni, gdje se krajevi vratila približavaju ili udaljavaju tijekom rada. Dobro usklađen spojni zupčanik rukuje sa sva tri istovremeno, unutar granica koje se značajno razlikuju ovisno o profilu zuba — gdje se zapravo donose odluke o odabiru.

Profili zupčanika s ravnim zubima nasuprot krunastim nasuprot profilima zupčanika u obliku bubnja

Spojnice s ravnim zubima bile su izvorni dizajn: zubi usječeni paralelno s osi osovine, dodirujući spojnu čahuru duž ravne površine. Oni rade, ali kontaktni koncentrati ravni na ravni troše se na rubovima zuba kada je prisutno bilo kakvo kutno odstupanje, budući da se zubi mogu samo malo ljuljati prije nego što nastupi rubno opterećenje.

Dizajni s krunastim zubima to rješavaju strojnom obradom malog radijusa u lice zuba, tako da kontakt ostaje centriran čak i kada se glavčina naginje u odnosu na rukavac. dizajn spojke krunog zupčanika napravljen za veću toleranciju kutnog odstupanja obično se prilagođavaju kutnoj neusklađenosti do otprilike 1°30′ po zahvatu, značajnom skoku iznad tolerancije od djelića stupnja koji dopuštaju ravni zubi.

Profili zuba u obliku bubnja (bačve) guraju ovo dalje, koristeći kontinuirano zakrivljenu površinu zuba umjesto jednog radijusa krune. Ta zakrivljenost širi opterećenje preko šireg kontaktnog područja kroz cijeli raspon neusklađenosti, što je najvažnije u primjenama gdje udarna opterećenja i vibracije upotpunjuju učinak uobičajenog neusklađenosti u radu — valjaonice i drobilice su tipični primjeri.

Usklađivanje vrste spojke zupčanika s opterećenjem i neusklađenošću

Odabir počinje s dva broja: okretnim momentom koji spojka mora nositi i odstupanjem koje će instalacija realno proizvesti. Ni jedno ni drugo ne treba procjenjivati ​​labavo - premali kapacitet zakretnog momenta ubrzava trošenje zuba, dok podcjenjivanje neusklađenosti dovodi do preranog rubnog opterećenja bez obzira na to koliko je spojnica inače ocijenjena.

Za primjene koje kombiniraju umjereno neusklađenost sa udarnim ili cikličkim opterećenjem - pokretni pogoni, mikseri, oprema za mljevenje - najlonski rukav ili dizajn koji apsorbira udarce nudi značajnu prednost u odnosu na čvrstu čeličnu konstrukciju. spojnica zupčanika bubnja s unutarnjim prstenom od najlona dizajnirana za amortizaciju udaraca smanjuje vršno opterećenje koje se prenosi kroz pogonski sklop tijekom iznenadnih skokova zakretnog momenta, što produljuje radni vijek opreme koja se pokreće i zaustavlja pod opterećenjem.

Tamo gdje je neusklađenost minimalna i prioritet je gustoća zakretnog momenta u kompaktnom otisku, standardni čelični bubanj ili krunasti dizajni ostaju isplativiji izbor — dodatna otpornost na udarce najlonske čahure nije vrijedna kompromisa u kapacitetu zakretnog momenta za stabilne, dobro usmjerene pogone.

Spajanje zupčanika s integriranom funkcijom kočenja

Dizalice, dizalice i druge aplikacije koje zahtijevaju kontrolirana zaustavljanja trebaju spojku koja služi i kao točka pričvršćivanja kočionog hardvera. Umjesto dodavanja zasebnog sklopa kočionog diska nizvodno od spojke, nazubljeni dizajn bubnja s ugrađenim kočionim kotačem drži kočnu površinu izravno na tijelu spojke, skraćujući pogonski sklop i eliminirajući dodatni set ležajeva i oslonaca.

bubanj nazubljene spojke izgrađene s integriranim kočnim kotačem su uobičajeni na mostnim dizalicama i rudarskim dizalicama posebno zato što kombinirani dizajn smanjuje broj odvojenih rotirajućih komponenti koje trebaju neovisno poravnanje i pregled.

Intervali podmazivanja i što određuje vijek trajanja

Zupčaste spojke otkazuju zbog trošenja, a ne zbog zamora, a stopa trošenja gotovo izravno prati stanje podmazivanja. Spojke podmazane mašću obično trebaju ponovno podmazivanje prema rasporedu povezanom s radnom brzinom i radnim ciklusom — kontinuirani servis velike brzine zahtijeva kraće intervale nego povremeni pogoni niske brzine, a centrifugalna sila pri višim okretajima u minuti ubrzava odvajanje ulja od zgušnjivača unutar same masti.

Prakse podmazivanja za zupčaničke spojke — odabir maziva, samostalni sustavi u odnosu na sustave s vanjskim napajanjem i intervali pregleda — obrađeni su u ANSI/AGMA standard za podmazivanje fleksibilne spojke , koji većina proizvođača koristi kao temelj za vlastite preporuke za održavanje.

U praksi, razumna početna točka za opću industrijsku uslugu je ponovno podmazivanje svakih šest do dvanaest mjeseci, pooštreno na kvartalno za instalacije velike brzine ili visoke vibracije. Taj bi se interval trebao mijenjati na temelju stvarnog stanja masti pri pregledu, a ne prema fiksnom kalendaru — mast koja pokazuje metalne čestice ili se odvojila treba zamijeniti bez obzira na to koliko je nedavno servisirana.

Kada sklop za zaključavanje bez ključa nadmašuje spoj s ključem

Tradicionalni spojevi osovine i glavčine s klinom rade pouzdano pri umjerenom zakretnom momentu, ali sam utor za klin uvodi točku koncentracije naprezanja i malu količinu zazora koji raste kako se klin i utor za klin troše. Na primjenama s velikim okretnim momentom ili reverznim opterećenjem, taj se zazor na kraju pokaže kao mjerljiva zračnost između osovine i glavčine.

Veza bez ključa pričvršćuje glavčinu za osovinu samo trenjem, koristeći suženi element za zaključavanje za stvaranje jednolikog radijalnog pritiska po cijelom opsegu osovine. sklopovi za zaključavanje bez ključa za spojeve osovine i glavčine bez zazora eliminirati podizač naprezanja koji stvara utor za klin i zadržati njihovo prianjanje bez povećanog trošenja koje se akumulira kod klinastih spojeva tijekom ponovljenih ciklusa opterećenja.

Kompromis je trošak i preciznost ugradnje — sklopovi bez ključa zahtijevaju pažljiviju kontrolu zakretnog momenta tijekom montaže nego glavčina s ključem. Za aplikacije u kojima su nulti zazor i dugotrajna snaga držanja važniji od jednostavnosti instalacije, taj se kompromis općenito isplati napraviti.

Za upute korak po korak o ispravnom poravnanju i momentu montaže prvi put, postupak ugradnje i poravnanja spojnice zupčanika korak po korak pokrijte redoslijed koji većina instalatera propusti kada žurno mijenjaju spojku.