كيفية تحسين تجميع وأداء محركات مخفض التروس الدودية الحلزونية من السلسلة S؟

1. كيفية ضبط الخلوص الشبكي لزوج الترس الدودي لمحرك الترس الدودي الحلزوني من السلسلة S؟ ​

(1) تحليل تأثير خلوص الربط على دقة الإرسال وعمره
في محرك التروس الدودي ذو التروس الحلزوني من السلسلة S، يعد الخلوص الشبكي لزوج التروس الدودية معلمة أساسية، والتي لها تأثير كبير على دقة النقل وعمر الخدمة للمعدات. ​
من منظور دقة الإرسال، فإن إزالة الشبكات المفرطة سوف تسبب مشاكل خطيرة. في أنظمة النقل الدقيقة، مثل محرك عمود التغذية لأدوات الآلات CNC، سيؤدي الخلوص الزائد إلى عدم قدرة الترس الدودي على متابعة حركة الترس الدودي في الوقت المناسب وبطريقة دقيقة أثناء تشغيل عمود إخراج المحرك، مما يؤدي إلى تأخر واضح. سيؤدي هذا إلى انحرافات في موضع طاولة العمل، ولن يكون قادرًا على تحقيق الموضع عالي الدقة الذي يتطلبه التصميم، مما سيؤثر بشكل كبير على دقة المعالجة. على سبيل المثال، عند معالجة القوالب الدقيقة، قد تتسبب انحرافات تحديد المواقع في حدوث أخطاء في الأبعاد الرئيسية للقالب، مما يؤدي إلى تخريد القالب. ​
أما بالنسبة لعمر الخدمة، فإن الخلوص الشبكي غير المعقول يعد ضارًا جدًا أيضًا. عندما يكون الخلوص كبيرًا جدًا، فإن قوة التأثير بين أسطح أسنان الترس الدودي ستزداد بشكل ملحوظ أثناء عملية الربط. في كل مرة يحدث فيها التشابك، يكون اصطدام سطح السن بمثابة مطرقة صغيرة تضرب سطح السن. إذا استمر هذا لفترة طويلة، فسوف يحدث تآكل في سطح الأسنان، مما يؤدي إلى التنقر والتقشير وأضرار أخرى. سيؤدي التآكل المتزايد إلى تدمير شكل السن تدريجيًا، وزيادة خلوص الشبكة، وتشكيل حلقة مفرغة، ويؤدي في النهاية إلى فشل مبكر للعتاد الدودي، مما يقلل بشكل كبير من عمر خدمة المعدات. ​

(2) إدخال طرق التعديل (مثل تعديل الرقائق، والضبط المحوري، وما إلى ذلك).
يعد تعديل الرقائق طريقة شائعة نسبيًا. في هيكل تركيب الترس الدودي، عادة ما يتم تعيين مجموعة الرقائق بين مقعد تحمل الدودة والمبيت. عندما يلزم تعديل خلوص الشبكة، يتم تغيير الموضع المحوري للدودة عن طريق زيادة أو تقليل عدد أو سمك الحشوات. إذا كانت الخلوص كبيرًا جدًا، قم بزيادة سمك الرقائق لتحريك الدودة بعيدًا عن العجلة الدودية، وبالتالي تقليل الخلوص؛ على العكس من ذلك، إذا كانت الخلوص صغيرًا جدًا، فقم بتقليل سمك الرقائق لتحريك الدودة بالقرب من العجلة الدودية. هذه الطريقة سهلة التشغيل نسبيًا ولها تكلفة منخفضة، لكن دقة التعديل محدودة وليس من السهل التغيير مرة أخرى بعد التعديل. ​
يستخدم الضبط المحوري بعض الآليات المصممة خصيصًا لتحقيق الحركة المحورية الدقيقة للدودة. على سبيل المثال، يتم تثبيت جهاز ضبط ملولب في أحد طرفي الدودة، ويتم دفع الدودة للتحرك محوريًا عن طريق تدوير صمولة الضبط. يمكن لهذه الطريقة تحقيق تعديل دقيق نسبيًا للخلوص وهي مناسبة للمناسبات ذات متطلبات دقة الإرسال العالية. هناك أيضًا أجهزة هيدروليكية أو هوائية لتحقيق الضبط الدقيق للمحور، ويمكن التحكم في حركة الدودة بدقة عن طريق التحكم في الضغط لزيادة تحسين دقة الضبط. ​
(3) توفير معايير الصناعة أو مؤشرات الرقابة الداخلية للمؤسسات
فيما يتعلق بمعايير الصناعة، بالنسبة لمحركات المخفض الدودية ذات التروس الحلزونية من السلسلة S للتطبيقات الصناعية العامة، عادةً ما يلزم التحكم في خلوص التشابك لزوج الدودة بين 0.05 و0.2 مم. لا يضمن هذا النطاق دقة نقل معينة فحسب، بل يتجنب أيضًا مشكلات مثل التسخين والضبط الناتج عن الخلوص الصغير جدًا. على سبيل المثال، في المعدات العامة في صناعة تصنيع الآلات، إذا تم استخدام محركات مخفض السلسلة S، فإن معظم الشركات ستتبع معيار الصناعة هذا للتجميع والفحص. ​
ستقوم بعض الشركات التي لديها متطلبات أعلى لجودة المنتج والأداء بصياغة مؤشرات رقابة داخلية أكثر صرامة. على سبيل المثال، في شركات تصنيع معدات الأتمتة المتطورة، قد تتحكم مؤشرات الرقابة الداخلية الخاصة بها في خلوص الربط بين 0.03 و0.1 ملم. من أجل تحقيق هذا المؤشر، ستستخدم الشركة تكنولوجيا معالجة أكثر دقة في عملية الإنتاج، مثل الطحن عالي الدقة، لضمان دقة ملف تعريف الأسنان للعتاد الدودي؛ في عملية التجميع، سيتم استخدام أدوات قياس وتقنيات تجميع أكثر تقدمًا، مثل أدوات القياس بالليزر، لقياس الخلوص بدقة لضمان موثوقية واستقرار المنتج في ظل بيئات التشغيل عالية التحميل وعالية الدقة.

2. ما هي التدابير التي تم اتخاذها للتحكم في ضجيج محرك مخفض التروس الحلزوني من سلسلة S؟

(1) ناقش مصادر الضوضاء الرئيسية (تشابك التروس، اهتزاز المحامل، وما إلى ذلك)

أثناء تشغيل محرك مخفض التروس الحلزوني من سلسلة S، تكون مصادر الضوضاء معقدة نسبيًا، ومن بينها شبكة التروس واهتزاز المحمل هما مصدران رئيسيان للضوضاء.

تحدث ضوضاء تشابك التروس بسبب الاحتكاك والاصطدام وتأثير التشابك بين أسطح الأسنان عندما تتشابك التروس الحلزونية والتروس الدودية مع بعضها البعض. عندما تتشابك التروس بسرعة عالية، فإن الخشونة المجهرية لسطح السن سوف تسبب قوة تأثير في لحظة التلامس. ستتسبب قوة التأثير هذه في اهتزاز الترس وانتشاره عبر الهواء لتكوين ضوضاء. في الوقت نفسه، نظرًا للتصميم غير المعقول لمعامل التروس، وزاوية الضغط والمعلمات الأخرى، أو دقة المعالجة المنخفضة، فإن خطأ ملف تعريف الأسنان كبير، وسيكون هناك تأثير شبكي وشبكي فوري أثناء عملية الربط، مما يزيد من تفاقم توليد الضوضاء.
يعتبر اهتزاز المحمل أيضًا مصدرًا للضوضاء لا يمكن تجاهله. عندما يكون المحرك قيد التشغيل، يجب ألا يتحمل المحمل الأحمال الشعاعية والمحورية فحسب، بل يجب أيضًا أن يحافظ على الدوران عالي السرعة. إذا كانت دقة تصنيع المحمل ليست عالية، مثل خطأ استدارة المجرى وانحراف قطر العنصر المتداول، فسوف يتسبب ذلك في عدم توازن قوة الطرد المركزي أثناء تشغيل المحمل، مما يسبب الاهتزاز والضوضاء. بالإضافة إلى ذلك، فإن سوء تشحيم المحمل سيؤدي أيضًا إلى زيادة الاحتكاك بين العنصر المتداول ومجرى السباق، مما يولد ضوضاء إضافية. عندما يتم استخدام المحمل لفترة طويلة، فإنه سوف يتضرر بسبب التآكل، وتقشير التعب والأضرار الأخرى، وسوف يكون اهتزازه وضجيجه أكثر وضوحًا.
(2) قم بإدراج عمليات تقليل الضوضاء (مثل تقليم شكل الأسنان، والآلات عالية الدقة، وتصميم تقليل الاهتزاز، وما إلى ذلك)
يعد تقليم شكل الأسنان عملية فعالة لتقليل الضوضاء. من خلال طحن الجزء العلوي وجذر الترس بشكل صحيح، يتم تغيير شكل شكل السن، بحيث يمكن للترس تحقيق انتقال أكثر سلاسة أثناء عملية الربط وتقليل تأثير الربط للداخل والخارج. على وجه التحديد، تتم إزالة سماكة معينة من الجزء العلوي من السن بحيث يتمكن الجزء العلوي من السن من ملامسة سطح السن للترس الآخر تدريجيًا عند دخول الشبكة لتجنب التأثير المفاجئ؛ يتم أيضًا طحن جذر السن بحيث يكون جذر السن أكثر ثباتًا عند فك الارتباط. يمكن لهذه العملية أن تقلل بشكل كبير من ضوضاء شبكة التروس.
المعالجة عالية الدقة هي المفتاح لضمان جودة التروس والمحامل وبالتالي تقليل الضوضاء. فيما يتعلق بمعالجة التروس، يتم استخدام معدات المعالجة CNC المتقدمة وتكنولوجيا الطحن الدقيقة للتحكم الصارم في مؤشرات الدقة المختلفة للتروس، مثل انحراف درجة الصوت، وخطأ ملف تعريف الأسنان، وخطأ اتجاه السن، وما إلى ذلك، بحيث يكون سطح أسنان الترس أكثر سلاسة والتشابك أكثر دقة، مما يقلل بشكل فعال من الضوضاء الناجمة عن أخطاء المعالجة. بالنسبة للمحامل، من خلال تحسين دقة التصنيع، وضمان دقة الأبعاد ودقة الشكل لمجرى السباق وعنصر التدحرج، يتم تقليل الاهتزاز والضوضاء للمحمل أثناء التشغيل.
يعد تصميم تقليل الاهتزاز أيضًا وسيلة مهمة لتقليل الضوضاء. في التصميم الهيكلي للمحرك، تم اعتماد إجراءات معقولة لتقليل الاهتزاز. على سبيل المثال، يتم وضع وسادات تخميد الاهتزاز المرنة بين غطاء المحرك والمكونات الرئيسية الداخلية، ويتم تغيير الاتصال الصلب في مسار نقل الاهتزاز إلى اتصال مرن، والذي يمتص طاقة الاهتزاز ويخففها بشكل فعال ويقلل من نقل الاهتزاز إلى الخارج. في تصميم الصندوق، تم زيادة عدد وتخطيط أضلاع التسليح لتحسين صلابة الصندوق، وتقليل رنين الصندوق الناتج عن الاهتزاز، وبالتالي تقليل إشعاع الضوضاء.
(3) مقارنة بيانات اختبار الضوضاء قبل وبعد التحسين
في حالة حقيقية، تم إجراء اختبار الضوضاء على محرك مخفض التروس الحلزوني من السلسلة S والذي لم يتم تحسينه لتقليل الضوضاء. في ظل ظروف السرعة والحمل المقدرة، تم استخدام أداة اختبار الضوضاء الاحترافية للقياس على مسافة 1 متر من المحرك، وكانت قيمة الضوضاء المقاسة 85 ديسيبل (A). مستوى الضوضاء هذا غير مقبول في بعض الأماكن ذات المتطلبات العالية لضوضاء بيئة العمل، مثل ورش إنتاج المعدات الإلكترونية الدقيقة وورش تصنيع المعدات الطبية.
وبعد تحسين سلسلة من إجراءات تقليل الضوضاء، تم إجراء اختبار الضوضاء مرة أخرى. تمت معالجة التروس بواسطة تقنية تقليم الأسنان، وتمت معالجة التروس والمحامل بدقة عالية. وفي الوقت نفسه، تمت إضافة تصميم لتقليل الاهتزاز إلى هيكل المحرك. وفي ظل نفس ظروف الاختبار، تم تخفيض قيمة الضوضاء المقاسة إلى 70 ديسيبل (A). بالمقارنة، يمكن أن نرى بوضوح أن ضوضاء المحرك الأمثل قد تم تقليلها بشكل كبير، مع انخفاض قدره 15 ديسيبل (A). توضح هذه النتيجة أن الاستخدام الشامل لعمليات تقليل الضوضاء المتعددة يمكن أن يحسن بشكل فعال الأداء الصوتي لمحرك مخفض التروس الحلزوني من سلسلة S ويلبي متطلبات الضوضاء المنخفضة لسيناريوهات التطبيق المختلفة.

3. كيفية تحسين كفاءة النقل لمحرك مخفض التروس الحلزوني من سلسلة S؟

(1) تحليل العوامل الرئيسية التي تؤثر على الكفاءة (فقد الاحتكاك، طريقة التشحيم، وما إلى ذلك)

في محرك مخفض التروس الحلزوني من سلسلة S، يتأثر تحسين كفاءة النقل بالعديد من العوامل الرئيسية، من بينها فقدان الاحتكاك وطريقة التشحيم التي تحتل مكانة مهمة.

يعد فقدان الاحتكاك أحد الأسباب الرئيسية لتقليل كفاءة النقل. أثناء عملية التشابك بين التروس الحلزونية والعتاد الدودي، هناك انزلاق نسبي بين أسطح الأسنان، مما يؤدي حتماً إلى توليد الاحتكاك. عند تشغيل المحرك، يستهلك هذا الاحتكاك كمية كبيرة من الطاقة المدخلة، ويحولها إلى طاقة حرارية ويبددها، وبالتالي يقلل من الطاقة الناتجة الفعالة. على سبيل المثال، بسبب الخشونة العالية لسطح الأسنان، فإن التفاوت المجهري سيزيد من الاحتكاك بين أسطح الأسنان، مما يؤدي إلى فقدان المزيد من الطاقة في عملية الاحتكاك. وفي الوقت نفسه، فإن التصميم غير المعقول للمعلمات مثل زاوية الحلزون ووحدة الترس الدودي سيزيد أيضًا من الاحتكاك المنزلق بين أسطح الأسنان، مما يقلل من كفاءة النقل.
كما أن تأثير طريقة التشحيم على كفاءة ناقل الحركة مهم جدًا أيضًا. التشحيم الجيد يمكن أن يشكل طبقة زيتية بين أسطح الأسنان، ويفصل الأسطح المعدنية المتلامسة مباشرة، ويقلل معامل الاحتكاك، ويقلل فقدان الاحتكاك. إذا كان التشحيم غير كاف، فإن منطقة الاتصال المباشر المعدنية بين أسطح الأسنان ستزداد، وسيزداد الاحتكاك، الأمر الذي لن يؤدي فقط إلى انخفاض كفاءة النقل، ولكن أيضًا تسريع تآكل سطح الأسنان. طرق التشحيم المختلفة، مثل التشحيم بالرش والتشحيم القسري، لها تأثيرات تشحيم مختلفة. التشحيم بالرش هو رش زيت التشحيم على سطح السن من خلال دوران الترس. هذه الطريقة مناسبة للسرعات المنخفضة والأحمال الخفيفة، ولكنها قد لا تكون قادرة على ضمان التشحيم الكافي عند السرعة العالية والحمل الثقيل. التشحيم القسري هو رش زيت التشحيم على نقطة التشابك لسطح السن عند ضغط معين من خلال مضخة الزيت، والتي يمكن أن توفر تشحيمًا أكثر موثوقية، ولكن النظام معقد نسبيًا والتكلفة مرتفعة.
(2) اقتراح خطط التحسين (مثل اختيار المواد منخفضة الاحتكاك، وتحسين نظام التشحيم، وما إلى ذلك)
يعد اختيار المواد منخفضة الاحتكاك إحدى الطرق الفعالة لتحسين كفاءة النقل. لتصنيع التروس والتروس الدودية، يمكن استخدام مواد جديدة ذات معامل احتكاك منخفض، مثل البلاستيك الهندسي عالي الأداء والمركبات المعدنية. تتميز هذه المادة بالقوة ومقاومة التآكل للمعادن وخصائص الاحتكاك المنخفضة للبلاستيك الهندسي، والتي يمكن أن تقلل بشكل كبير من فقدان الاحتكاك بين أسطح الأسنان. في تصنيع التروس الدودية، يمكن أن يؤدي استخدام سبائك النحاس والمواد المركبة من متعدد رباعي فلورو إيثيلين إلى تقليل الاحتكاك بشكل فعال وتحسين كفاءة النقل مقارنة بالتروس الدودية البرونزية التقليدية.
يعد تحسين نظام التشحيم أمرًا أساسيًا أيضًا. بالنسبة لمحركات التخفيض من سلسلة S عالية السرعة وذات الأحمال الثقيلة، يمكن استخدام مزيج من التشحيم القسري والتبريد الدائري. يتم تسليم زيت التشحيم إلى الأجزاء الشبكية للتروس والتروس الدودية بمعدل ضغط وتدفق مناسب من خلال مضخة الزيت لضمان إمكانية تشكيل طبقة زيت جيدة حتى في ظل الأحمال العالية. في نفس الوقت، يتم ضبط جهاز التبريد لتبريد زيت التشحيم لمنع طبقة الزيت من أن تصبح أرق وأداء التشحيم من الانخفاض بسبب درجة حرارة الزيت الزائدة. تتم إضافة إضافات عالية الأداء مثل الإضافات المضادة للتآكل والمواد المضافة لتقليل الاحتكاك إلى نظام التشحيم لزيادة تحسين أداء زيت التشحيم وتقليل معامل الاحتكاك وتحسين كفاءة النقل.