Bánh răng xương cáNổi tiếng với thiết kế răng xoắn kép đặc trưng, ​​bánh răng từ lâu đã được đánh giá cao về khả năng truyền mô-men xoắn cao một cách mượt mà đồng thời loại bỏ lực đẩy dọc trục. Chúng được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng tải nặng như hệ thống động cơ đẩy hàng hải, hộp số công nghiệp và máy nén công suất lớn. Tuy nhiên, khi máy móc hoạt động trong điều kiện ngày càng khắt khe hơn - tốc độ cao hơn, tải trọng thay đổi và yêu cầu hiệu suất chặt chẽ hơn - việc tối ưu hóa cấu trúc bánh răng trở nên cần thiết để cải thiện hiệu suất ăn khớp, phân bố tải trọng và độ bền tổng thể.

Tại sao việc sửa đổi cấu trúc liên kết lại quan trọng
Trong kỹ thuật chế tạo bánh răng, “điều chỉnh hình dạng” đề cập đến những thay đổi có chủ đích trong hình học răng để tối ưu hóa cách bánh răng ăn khớp với nhau trong điều kiện hoạt động thực tế. Đối với bánh răng xương cá, điều này có thể bao gồm điều chỉnh độ cong sườn răng, độ cong đỉnh răng, độ giảm áp suất biên dạng hoặc chuyển tiếp góc lượn chân răng. Những điều chỉnh này không nhằm mục đích thay đổi các thông số thiết kế cơ bản (như mô-đun hoặc góc xoắn) mà là để tinh chỉnh vi hình học nhằm bù đắp cho độ lệch đàn hồi, giãn nở nhiệt và sai lệch trong quá trình sản xuất.

Nếu không có những cải tiến này, ngay cả một bánh răng xương cá được chế tạo chính xác cũng có thể bị phân bổ tải trọng không đều trên toàn bộ chiều rộng bề mặt. Điều này có thể dẫn đến sự tập trung ứng suất cục bộ, rỗ bề mặt, hoặc tăng độ rung và tiếng ồn. Bằng cách áp dụng sửa đổi cấu trúc, các kỹ sư có thể phân bổ tải trọng tiếp xúc đồng đều hơn, đảm bảo hoạt động trơn tru hơn, tuổi thọ cao hơn và mật độ công suất cao hơn.

Các phương pháp chính trong việc điều chỉnh cấu trúc bánh răng xương cá

1. Lớp phủ chì– Việc tạo độ cong nhẹ dọc theo bề mặt bánh răng giúp khắc phục hiện tượng lệch trục và biến dạng vỏ, duy trì sự tiếp xúc đồng đều giữa các răng.

2. Chỉnh sửa hồ sơ– Việc tạo rãnh ở đầu hoặc chân răng giúp giảm nguy cơ tiếp xúc cạnh và bù lại độ lệch dưới tải trọng, cải thiện độ trơn tru khi ăn khớp.

3. Thiết kế răng không đối xứng– Trong một số ứng dụng tải trọng cao, quay một chiều, hình dạng răng không đối xứng có thể được áp dụng để tăng cường khả năng chịu tải theo hướng quay chính.

4. Địa hình bề mặt cục bộ– Việc loại bỏ lượng vật liệu tối thiểu ở các vùng mục tiêu giúp giảm khả năng bị trầy xước hoặc rỗ nhỏ ở các vùng chịu ứng suất cao.

Ảnh hưởng đến hiệu suất tạo lưới
Việc điều chỉnh cấu trúc mạng một cách hiệu quả sẽ cải thiện nhiều chỉ số hiệu suất:

• Phân bố tải trọng: Hình dạng răng được tối ưu hóa đảm bảo mô hình tiếp xúc luôn nằm ở vị trí trung tâm trong các điều kiện tải trọng khác nhau, giảm thiểu các đỉnh ứng suất.

• Giảm rung động và tiếng ồn: Việc truyền tải tải trọng mượt mà làm giảm kích thích động, dẫn đến hoạt động êm ái hơn của hộp số, điều này rất quan trọng đối với cả ứng dụng công nghiệp và hàng hải.

• Hiệu suất cao hơn: Giảm thiểu tổn thất ma sát thông qua tối ưu hóa tiếp xúc giúp cải thiện hiệu suất truyền tải điện năng.

• Kéo dài tuổi thọ: Khả năng kiểm soát ứng suất tốt hơn giúp giảm các cơ chế mài mòn như rỗ, xước hoặc biến dạng dẻo.

Công cụ nâng cao để triển khai
Ngày nay, các kỹ sư sử dụng các nền tảng CAD/CAM tiên tiến và phần mềm phân tích phần tử hữu hạn (FEA) để mô phỏng hành vi ăn khớp của bánh răng hình xương cá dưới tải trọng vận hành. Các công cụ này cho phép dự đoán chính xác sự phân bố ứng suất tiếp xúc, cho phép sửa đổi cấu trúc dựa trên dữ liệu trước khi sản xuất. Sau đó, công nghệ mài bánh răng CNC và định hình biên dạng đảm bảo hình dạng được sửa đổi đạt được với độ chính xác ở mức micron.

Khả năng kỹ thuật của Belon Gear
At Belon GearChúng tôi tích hợp việc điều chỉnh cấu trúc hình học vào quy trình thiết kế bánh răng xương cá để đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng tải nặng trên toàn thế giới. Đội ngũ của chúng tôi sử dụng thiết bị Klingelnberg và Gleason có độ chính xác cao cùng với phần mềm mô phỏng tiên tiến để cung cấp các bánh răng có tiếp xúc răng tối ưu, độ rung tối thiểu và tuổi thọ sử dụng vượt trội. Từ phát triển nguyên mẫu đến sản xuất quy mô lớn, chúng tôi điều chỉnh từng chi tiết của hình học vi mô răng theo yêu cầu vận hành của khách hàng.

Việc điều chỉnh cấu trúc bánh răng không còn là một bước tinh chỉnh tùy chọn mà là một bước quan trọng để đạt được hiệu suất ăn khớp vượt trội cho bánh răng xương cá trong công nghiệp hiện đại. Thông qua phân tích chuyên sâu, sản xuất chính xác và tùy chỉnh theo ứng dụng cụ thể, hiệu suất đạt được là rõ rệt: hiệu quả cao hơn, chi phí bảo trì thấp hơn và độ tin cậy cao hơn. Đối với các ngành công nghiệp đòi hỏi cả sức mạnh và độ chính xác, bánh răng xương cá được tối ưu hóa là giải pháp tối ưu.