Роликлы чылбырларның полигон эффекты һәм аның күренешләре

Роликлы чылбырларның полигон эффекты һәм аның күренешләре

Механик трансмиссия өлкәсендә,ролик чылбырларыгади структурасы, югары йөк күтәрү сәләте һәм югары чыгымлылык нәтиҗәлелеге аркасында сәнәгать җитештерү линияләрендә, авыл хуҗалыгы машиналарында, автомобиль җитештерүендә, логистикада һәм башка кушымталарда киң кулланыла. Ләкин, роликлы чылбыр белән эшләү вакытында "күппочмак эффекты" дип аталган күренеш тапшыру шомалыгына, төгәллегенә һәм хезмәт итү вакытына турыдан-туры тәэсир итә, бу аны инженерлар, сатып алу персоналы һәм җиһазларны хезмәтләндерүчеләр тулысынча аңларга тиешле төп характеристикага әйләндерә.

Беренчедән, күппочмак эффектын ачу: Ролик чылбырларының күппочмак эффекты нәрсә ул?

Күппочмак эффектын аңлау өчен, безгә башта ролик чылбырының төп тапшыру структурасын карап чыгарга кирәк. Ролик чылбыры тапшыруы, нигездә, йөртүче йолдызчадан, йөртүче йолдызчадан һәм ролик чылбырыннан тора. Йөртүче йолдызча әйләнгәндә, йолдызча тешләренең ролик чылбыры звенолары белән бәйләнеше йөртүче йолдызчага көч бирә, бу үз чиратында аннан соңгы эш механизмнарын эшләтә. "Күппочмак эффекты" дип аталган күренеш, шулай ук ​​"күппочмак эффекты хатасы" дип тә атала, ролик чылбыры тапшыруындагы күренешне аңлата, анда чылбырның йолдызча тирәсендәге уралу сызыгы күппочмаксыман форма ясый, бу чылбырның тизлегенең һәм йөртүче йолдызчаның тизлегенең периодик тирбәнешләрен күрсәтә. Гади итеп әйткәндә, йолдызча әйләнгәндә, чылбыр даими сызыклы тизлектә алга китми, ә, күппочмак кырые буйлап хәрәкәт иткәндәй, аның тизлеге өзлексез үзгәрә. Шуңа күрә, йөртүче йолдызча да даими почмак тизлегендә әйләнә, ләкин тизлектә периодик тирбәнешләр кичерә. Бу тирбәнеш эшләмәү түгел, ә роликлы чылбырлы трансмиссия структурасының үзенчәлеге, ләкин аның йогынтысын игътибарсыз калдырып булмый.

Икенчедән, килеп чыгышын күзәтү: Полигон эффекты принцибы

Полигон эффекты ролик чылбырларының һәм йолдызчаларның структура үзенчәлекләреннән килеп чыга. Аның барлыкка килү процессын без түбәндәге төп адымнар аша ачык аңлый алабыз:

(I) Чылбыр һәм йолдызчаның челтәр конфигурациясе

Ролик чылбыры йолдызча тирәли уралганда, йолдызча берничә тештән торган түгәрәк компонент булганлыктан, чылбырның һәр звеносы йолдызча теш белән тоташканда, чылбырның үзәк сызыгы берничә сынган сызыктан торган ябык сызык барлыкка китерә. Бу сызык гадәти күппочмакка охшаган (шуңа күрә "күппочмак эффекты" дип атала). Бу "күппочмак"ның яклары саны йолдызчадагы тешләр санына тигез, ә "күппочмак"ның ян озынлыгы чылбыр адымына (ике янәшә ролик үзәкләре арасындагы ара) тигез.

(II) Йөртүче йолдызлы тәгәрмәчнең хәрәкәт тапшыру системасы

Йөртүче йолдызча дөңгәл ω₁ даими почмак тизлегендә әйләнгәндә, йолдызчадагы һәр тешнең әйләнмә тизлеге даими була (v₁ = ω₁ × r₁, монда r₁ - йөртүче йолдызчаның адым радиусы). Ләкин, чылбыр һәм йолдызча арасындагы челтәр ноктасы йолдызча теш профиле буенча даими үзгәреп торганлыктан, челтәр ноктасыннан йолдызча үзәгенә кадәр ара (ягъни, тиз борылу радиусы) йолдызча әйләнгәндә периодик рәвештә үзгәрә. Аерым алганда, чылбыр роликлары йолдызча тешләре арасындагы чокыр төбенә яхшы урнашканда, челтәр ноктасыннан йолдызча үзәгенә кадәр ара минималь була (якынча йолдызча теш тамыры радиусы); чылбыр роликлары йолдызча теш очларына тигәндә, челтәр ноктасыннан йолдызча үзәгенә кадәр ара максималь була (якынча йолдызча теш очы радиусы). Тиз борылу радиусындагы бу периодик үзгәреш чылбырның тиз сызыклы тизлегендә тирбәнешләргә турыдан-туры китерә.

(III) Җитәкләнгән йолдызлы дөңгелнең почмак тизлеге тирбәнеше

Чылбыр каты тапшыру компоненты булганлыктан (тапшыру вакытында сузылмый торган дип санала), чылбырның тизлек тизлеге турыдан-туры хәрәкәткә китерелә торган йолдызлы дөңгәлгә тапшырыла. Хәрәкәткә китерелә торган йолдызлы дөңгәлнең тизлек тизлеге ω₂, чылбырның тизлек тизлеге v₂ һәм хәрәкәткә китерелә торган йолдызлы дөңгәлнең тизлек әйләнү радиусы r₂' ω₂ = v₂ / r₂' мөнәсәбәтен канәгатьләндерә.

Чылбырның тиз сызыклы тизлеге v₂ үзгәрүчән булганлыктан, хәрәкәткә китерелүче йолдызчаның челтәр ноктасындагы тиз әйләнү радиусы r₂' да хәрәкәткә китерелүче йолдызчаның әйләнүе белән периодик рәвештә үзгәрә (принцибы хәрәкәткә китерелүче йолдызчаныкы белән бер үк). Бу ике фактор бергә эшли, хәрәкәткә китерелүче йолдызчаның тиз почмак тизлеге ω₂ катлаулырак периодик тирбәнешләр күрсәтә, бу үз чиратында бөтен тапшыру системасының чыгыш тотрыклылыгына тәэсир итә.

Өченчедән, визуаль презентация: Полигон эффектының үзенчәлекле күренешләре

Полигон эффекты роликлы чылбырлы тапшыру системаларында күп төрлечә күренә. Ул тапшыру төгәллегенә генә түгел, ә тибрәнү, шау-шу һәм башка проблемаларга да китерә. Озак вакыт эшләү шулай ук ​​компонентларның тузуын тизләтергә һәм җиһазларның гомерен киметергә мөмкин. Аерым күренешләргә түбәндәгеләр керә:

(1) Тапшыру тизлегенең периодик тирбәнешләре

Бу күппочмак эффектының иң туры һәм төп чагылышы. Чылбырның тиз сызыклы тизлеге дә, хәрәкәткә китерелгән йолдызчаның тиз почмаклы тизлеге дә йолдызча әйләнгәндә периодик тирбәнешләр күрсәтә. Бу тирбәнешләрнең ешлыгы йолдызчаның әйләнү тизлеге һәм тешләр саны белән тыгыз бәйләнгән: йолдызча тизлеге югарырак һәм тешләр азрак булган саен, тизлек тирбәнешләре ешлыгы югарырак була. Моннан тыш, тизлек тирбәнешләренең амплитудасы да чылбыр адымы һәм йолдызча тешләр саны белән бәйле: чылбыр адымы зуррак һәм йолдызча тешләр азрак булган саен, тизлек тирбәнешләренең амплитудасы зуррак була.

Мәсәлән, аз санлы тешле (мәсәлән, z = 10) һәм зур адымлы (мәсәлән, p = 25,4 мм) роликлы чылбырлы привод системасында, привод йолдызчасы югары тизлектә әйләнгәндә (мәсәлән, n = 1500 айн/мин), чылбырның тизлекле сызыклы тизлеге киң диапазонда үзгәрергә мөмкин, бу приводлы эш механизмында (мәсәлән, конвейер тасмасында, станок шпиндельендә һ.б.) сизелерлек "сикерешләр" китереп чыгара, бу тапшыру төгәллегенә һәм эш сыйфатына җитди тәэсир итә. (2) Бәрелү һәм тибрәнү

Чылбыр тизлегенең кинәт үзгәрүе аркасында (бер зигзаг юнәлешеннән икенчесенә), чылбыр һәм йолдызлы дөңгәл арасындагы челтәрләү процессында периодик бәрелү йөкләнешләре барлыкка килә. Бу бәрелү йөкләнеше чылбыр аша йолдызлы дөңгәл, вал һәм подшипниклар кебек компонентларга тапшырыла, бу исә тапшыру системасы буенча тибрәнү тудыра.

Тибрәнү ешлыгы шулай ук ​​йолдызчаның әйләнү тизлегенә һәм тешләр санына бәйле. Тибрәнү ешлыгы җиһазның табигый ешлыгына якынлашканда яки туры килгәндә, резонанс барлыкка килергә мөмкин, бу тибрәнү амплитудасын тагын да көчәйтә. Бу җиһазның нормаль эшләвенә генә түгел, ә компонентларның йомшаруына һәм зарарлануына, хәтта куркынычсызлык һәлакәтләренә китерергә мөмкин.

(3) Тавыш пычрануы

Шау-шуның төп сәбәпләре - бәрелү һәм тибрәнү. Роликлы чылбырлы трансмиссия вакытында чылбыр һәм йолдызлы рычаг арасындагы челтәр бәрелеше, чылбырның биеклекләре арасындагы бәрелү һәм җиһаз рамасына тапшырылган тибрәнү нәтиҗәсендә барлыкка килгән конструкция тавышы - болар барысы да роликлы чылбырлы трансмиссия системаларының шау-шуына китерә.

Полигон эффекты ни дәрәҗәдә ачык күренсә (мәсәлән, зуррак адым, азрак тешләр, югарырак әйләнү тизлеге), бәрелү һәм тибрәнү шулкадәр көчлерәк, һәм тавыш та шулкадәр көчлерәк була. Озак вакыт югары тавыш дәрәҗәсенә дучар булу операторларның ишетүенә генә түгел, ә җитештерүне контрольдә тотуга һәм аралашуга да комачаулый, эш нәтиҗәлелеген киметә.

(IV) Компонентларның тузуының артуы

Циклик бәрелү йөкләнешләре һәм тибрәнү ролик чылбырлары, йолдызчалар, валлар һәм подшипниклар кебек компонентларның тузуын тизләтә. Аерым алганда:

Чылбыр тузуы: Бәрелү чылбыр роликлары, втулкалар һәм штифтлар арасындагы контакт көчәнешен арттыра, тузуны тизләтә һәм чылбырның адымын әкренләп озайта (гадәттә "чылбырны сузу" дип атала), полигон эффектын тагын да көчәйтә.

Теш йолдызчасы тузуы: Теш йолдызчасы тешләре һәм чылбыр роликлары арасындагы еш бәрелү һәм ышкылу теш өслеге тузуына, теш очы үткенләнүенә һәм теш тамыры ярылуларына китерергә мөмкин, нәтиҗәдә, теш йолдызчасы челтәрләү сыйфаты кимергә мөмкин.

Вал һәм подшипник тузуы: Валлар һәм подшипниклар өстәмә радиаль һәм күчәр йөкләнешләренә тибрәнү һәм бәрелү астында кала, бу подшипникның тәгәрмәч элементларының, эчке һәм тышкы раскладкаларының, валларның тузуын тизләтә, подшипникларның хезмәт итү вакытын киметә һәм хәтта валның бөгелүенә китерә.

(V) Тапшыру нәтиҗәлелеге кимү

Күппочмак эффекты аркасында килеп чыккан бәрелү, тибрәнү һәм өстәмә ышкылу югалтулары роликлы чылбырлы трансмиссия системаларының трансмиссия нәтиҗәлелеген киметә. Бер яктан, тизлек тирбәнешләре эш механизмының тотрыксыз эшләвенә китерергә мөмкин, тирбәнешләр аркасында килеп чыккан өстәмә йөкләнешләрне җиңәр өчен күбрәк энергия таләп ителә. Икенче яктан, арту тузу компонентлар арасындагы ышкылу каршылыгын арттыра, энергия югалтуларын тагын да арттыра. Озак вакытлы эшләү вакытында бу кимү нәтиҗәлелек җиһазның энергия куллануын сизелерлек арттырырга һәм җитештерү чыгымнарын арттырырга мөмкин.

Дүртенчедән, фәнни җавап: Полигон эффектын киметү өчен нәтиҗәле стратегияләр

Күппочмаклы эффект роликлы чылбырлы трансмиссияләрнең аерылгысыз үзенчәлеге булса да һәм аны тулысынча бетереп булмаса да, аны тиешле проектлау, сайлау һәм хезмәт күрсәтү чаралары ярдәмендә нәтиҗәле рәвештә киметергә мөмкин, шуның белән трансмиссия системасының шомалыгын, төгәллеген һәм хезмәт итү вакытын яхшыртырга мөмкин. Конкрет стратегияләр түбәндәгеләр:

(I) Тешле дөңгеләк конструкциясен һәм сайлауны оптимальләштерү

Тешләр санын арттыру: Трансмиссия нисбәте һәм урнаштыру урыны таләпләрен канәгатьләндереп, тешләр санын тиешенчә арттыру яклар санының "күппочмак" озынлыгына нисбәтен киметергә, тиз борылыш радиусындагы тирбәнешләрне киметергә һәм шулай итеп тизлек тирбәнешләренең зурлыгын нәтиҗәле рәвештә минимальләштерергә мөмкин. Гомумән алганда, йөртүче тешләр саны бик аз булмаска тиеш (гадәттә, 17 тештән дә ким булмаска киңәш ителә). Югары тизлекле трансмиссияләр яки югары шомалык таләп итә торган кушымталар өчен тешләр саны күбрәк (мәсәлән, 25 яки аннан да күбрәк) сайларга кирәк. Тешләр адымы диаметры хаталарын киметү: Тешләр эшкәртү төгәллеген яхшырту һәм җитештерү хаталарын һәм тешләр адымы диаметрындагы түгәрәк йөгерү хаталарын киметү тешләр әйләнү вакытында челтәр ноктасының тиз әйләнү радиусында шомарак үзгәрешләрне тәэмин итә, бәрелү һәм тибрәнүне киметә.

Махсус теш профильле йолдызчалар куллану: Бик шома тапшыру таләп итә торган кушымталар өчен, махсус теш профильле йолдызчалар (мәсәлән, дуга формасындагы йолдызчалар) кулланылырга мөмкин. Дуга формасындагы тешләр чылбыр һәм йолдызча арасындагы челтәрләү процессын шомарак итә, челтәрләү бәрелешен киметә һәм шулай итеп полигон эффектының йогынтысын йомшарта.

(II) Чылбыр параметрларын дөрес сайлау

Чылбыр адымын киметү: Чылбыр адымы күппочмак эффектына тәэсир итүче төп параметрларның берсе. Адым кечерәк булган саен, "күппочмак"ның ян озынлыгы кечерәк һәм чылбырның тиз сызыклы тизлегендәге тирбәнешләр дә кечерәк була. Шуңа күрә, йөк күтәрүчәнлек таләпләрен канәгатьләндергәндә, адымнары кечерәк булган чылбырларны сайларга кирәк. Югары тизлекле, төгәл тапшыру кушымталары өчен кечкенә адымлы ролик чылбырлар (мәсәлән, ISO 06B һәм 08A стандартлары) тәкъдим ителә. Югары төгәллекле чылбырларны сайлау: Чылбыр адымы тайпылышын, роликның радиаль йөгерүен һәм втулка-шпилька аралыгын киметү кебек чылбыр җитештерү төгәллеген яхшырту, эш вакытында чылбырның шомарак хәрәкәтен тәэмин итә һәм чылбыр төгәллеге җитмәү сәбәпле көчәйтелгән күппочмак эффектын киметә.

Тарту җайланмаларын куллану: Чылбыр тарту җайланмаларын (мәсәлән, пружиналы һәм авырлыклы тарту җайланмалары) дөрес урнаштыру чылбырның тиешле тартылуын тәэмин итә, эш вакытында чылбырның йомшаруын һәм тибрәнүне киметә, шуның белән полигон эффекты аркасында килеп чыккан бәрелү һәм тизлек тирбәнешләрен киметә.

(III) Тапшыру системасының эш параметрларын контрольдә тоту
Тапшыру тизлеген чикләү: Тешле дөңгәл тизлеге югарырак булган саен, күппочмак эффекты аркасында тизлек тирбәнешләре, бәрелүләре һәм тибрәнүләре шулкадәр зуррак була. Шуңа күрә, тапшыру системасын проектлаганда, тапшыру тизлеге чылбыр һәм тешле дөңгәл спецификацияләренә нигезләнеп тиешенчә чикләнергә тиеш. Стандарт ролик чылбырлары өчен, рөхсәт ителгән максималь тизлек гадәттә продукт кулланмасында ачык күрсәтелә һәм аны катгый үтәргә кирәк.

Трансмиссия нисбәтен оптимальләштерү: Акылга сыярлык трансмиссия нисбәтен сайлау һәм артык зур нисбәтләрдән качу (бигрәк тә тизлекне киметү трансмиссиясендә) хәрәкәткә китерелә торган йолдызлы тәгәрмәчнең почмак тизлеге тирбәнешләрен киметергә мөмкин. Күп баскычлы трансмиссия системасында, югарырак тизлекле этапка полигон эффектының йогынтысын минимальләштерү өчен, иң югары трансмиссия нисбәтен түбән тизлек этабына билгеләргә кирәк.

(IV) Җиһазларны урнаштыруны һәм хезмәт күрсәтүне көчәйтү

Урнаштыру төгәллеген тәэмин итегез: Роликлы чылбырлы трансмиссия системасын урнаштырганда, йөртүче һәм йөртүче йолдызлы дөңгел күчәрләре арасындагы параллелизм хатасы, ике йолдызлы дөңгел арасындагы үзәк ара хатасы һәм йолдызлы дөңгел очының түгәрәк йөгерү хатасы рөхсәт ителгән диапазонда булуын тәэмин итегез. Урнаштыру төгәллегенең җитәрлек булмавы йөкләнеш дисбалансын һәм чылбыр белән йолдызлы дөңгел арасындагы начар челтәрләнүне көчәйтергә мөмкин, бу полигон эффектын тагын да көчәйтә.

Даими майлау һәм хезмәт күрсәтү: Ролик чылбырын һәм йолдызлы тешләрне даими майлау компонентлар арасындагы ышкылуны, тузуны киметергә, чылбырның һәм йолдызлы тешләрнең хезмәт итү вакытын озайтырга, шулай ук ​​билгеле бер дәрәҗәдә бәрелү һәм тибрәнүне киметергә мөмкин. Җиһазның эшләү мохите һәм шартларына нигезләнеп, тиешле майлагычны (мәсәлән, май яки май) сайлагыз, билгеләнгән вакыт аралыгында җиһазларны майлагыз һәм тикшерегез. Тузган детальләрне тиз арада алыштырыгыз: Чылбырның озынлыгы сизелерлек артканда (гадәттә башлангыч озынлыкның 3% тан артык), ролик тузуы көчле булганда яки йолдызлы теш тузуы билгеләнгән чиктән артып киткәндә, компонентларның артык тузуын полигон эффектын көчәйтү һәм җиһазларның ватылуына китерергә мөмкин булган сәбәпләр аркасында булдырмас өчен, чылбырны яки йолдызлы тешне тиз арада алыштырырга кирәк.

Бишенчедән, кыскача
Ролик чылбырларының полигон эффекты аларның тапшыру структурасының аерылгысыз үзенчәлеге булып тора. Ул тапшыру тизлегенең тотрыклылыгына тәэсир итеп, бәрелү тибрәнүе һәм шау-шу тудырып, компонентларның тузуын тизләтеп, тапшыру системасының эшчәнлегенә һәм хезмәт итү вакытына сизелерлек йогынты ясый. Ләкин, полигон эффектының принципларын һәм конкрет күренешләрен җентекләп аңлап һәм фәнни һәм тиешле киметү стратегияләрен (мәсәлән, йолдызлы дөңгәр һәм чылбыр сайлауны оптимальләштерү, эш параметрларын контрольдә тоту, урнаштыру һәм хезмәт күрсәтүне көчәйтү) гамәлгә ашырып, без полигон эффектының тискәре йогынтысын нәтиҗәле рәвештә киметә алабыз һәм ролик чылбыры тапшыруының өстенлекләрен тулысынча куллана алабыз.