Redutor de velocidade de engrenagem helicoidal NMRV-VS

Como controlar a folga da engrenagem das engrenagens helicoidais durante o processo de montagem do redutor de engrenagem helicoidal NMRV-VS?

1. O significado central e a formação técnica do controle de liberação de malhas
No campo da transmissão mecânica, a folga das engrenagens helicoidais (também conhecida como folga lateral) é um parâmetro chave que afeta a precisão da transmissão, o nível de ruído e a vida útil. Tomando o Redutor de velocidade de engrenagem helicoidal NMRV-VS produzido por Hangzhou Yinhang Reduction Gears Co., Ltd como exemplo, seus cenários de aplicação cobrem campos de alta precisão, como indústria química, novas energias e robôs, portanto, o controle da folga da malha precisa atingir o padrão de nível de mícron. Uma folga muito pequena pode facilmente levar ao aquecimento por fricção, aumento do desgaste e até mesmo emperramento; uma folga muito grande pode causar deslocamento ocioso da transmissão, vibração de impacto e ruído excessivo (como exceder o padrão de 65dB (A)). Com mais de 15 anos de experiência no setor, a empresa formou um sistema de controle de folga que integra usinagem de precisão, detecção dinâmica e montagem modular com base na seleção de materiais (sem-fim de liga de aço, roda sem-fim de cobre endurecido) e design de processo (carcaça leve em liga de alumínio).
2. Controle de precisão dos componentes principais antes da montagem
（1） Base de precisão de material e processamento de sem-fim e roda sem-fim
A série NMRV-VS usa sem-fim 20CrMnTi carburizado e temperado com dureza superficial de HRC58-62. A superfície do dente é processada pelo processo de retificação CNC, e o erro de formato do dente é ≤0,012 mm e o erro de direção do dente é ≤0,015 mm. A roda sem-fim é feita de bronze estanho ZCuSn10Pb1, que é formado por processo de fundição centrífuga e depois tratamento de envelhecimento para eliminar o estresse interno. A rugosidade da superfície do dente Ra≤1,6μm. O laboratório de testes realizará a detecção de três coordenadas em cada lote de peças para garantir que o erro cumulativo do passo do sem-fim seja ≤0,02 mm e o desvio radial do anel da engrenagem sem-fim seja ≤0,03 mm, de modo a controlar a influência da precisão geométrica das peças na folga da fonte.
（2） Projeto de precisão correspondente da carcaça e da posição do rolamento
Depois que a carcaça da liga de alumínio é fundida, o furo de montagem do rolamento é perfurado com precisão e a tolerância do furo é controlada no nível H7 e a rugosidade da superfície Ra≤3,2μm. O erro de coaxialidade da posição do rolamento é ≤0,02 mm e o erro de verticalidade é ≤0,015 mm para garantir a precisão da posição espacial do sem-fim e do eixo da roda sem-fim. Por exemplo, se o desvio de coaxialidade dos furos dos rolamentos dianteiro e traseiro da caixa exceder 0,03 mm, isso causará carga parcial durante o engrenamento e causará folga irregular. Portanto, o ambiente de processamento de temperatura constante do centro de usinagem CNC (temperatura controlada a 20±1°C) é usado para garantir a precisão da caixa.
3. Processo de controle quantitativo de folga durante a montagem
（1） Classificação e medição dinâmica de padrões de liberação
De acordo com a relação de transmissão (i = 5-100) e as condições de carga, a série NMRV-VS divide a folga da malha em três níveis: nível de precisão de carga leve (0,05-0,10 mm), nível geral de carga média (0,10-0,15 mm) e nível de resistência ao impacto de carga pesada (0,15-0,20 mm). Durante a montagem, o "método de pressão de chumbo" ou "método de medição com relógio comparador" é usado para detecção em tempo real:
Método de prensagem de chumbo: 3-5 fios condutores com um diâmetro de 0,1-0,3 mm são colocados uniformemente na superfície do dente da engrenagem helicoidal e a roda helicoidal é girada manualmente. A diferença de espessura após o fio condutor ser comprimido é a folga real.
Método de medição do medidor com mostrador: Coloque a cabeça do medidor com mostrador contra a superfície do dente da engrenagem helicoidal, fixe o sem-fim e alterne a engrenagem sem-fim. A diferença na oscilação da agulha do comparador é o valor da folga. O documento do processo de montagem exige que cada posição da malha seja testada pelo menos 3 vezes, e o valor médio seja tomado como base para ajuste.
（2） Meios técnicos essenciais para ajuste de folga
Controle de pré-carga da folga do rolamento
Ao usar rolamentos de rolos cônicos ou rolamentos de esferas de contato angular, ajuste a espessura da junta na tampa da extremidade (nível de precisão de 0,01 mm) para pré-carregar o rolamento e eliminar a influência da folga axial na folga. Por exemplo, quando a folga é detectada como muito pequena, a espessura da junta da tampa da extremidade do rolamento é aumentada (como 0,05 mm) para fazer com que o sem-fim se mova axialmente e aumente a folga da malha; caso contrário, a espessura da junta será reduzida. O design modular permite o ajuste preciso da folga, substituindo juntas de ajuste de diferentes espessuras (o estoque de peças padrão cobre especificações de 0,05-0,5 mm).
Calibração dinâmica da posição axial da engrenagem helicoidal
A engrenagem helicoidal é instalada através do ajuste de interferência entre o cubo e o eixo. Durante a montagem, uma ferramenta especial é usada para posicionamento para garantir que a perpendicularidade entre o plano de simetria da engrenagem helicoidal e o eixo da engrenagem helicoidal seja ≤0,02 mm. Se a folga for irregular (como 0,1 mm de um lado e 0,15 mm do outro lado), a engrenagem helicoidal precisa ser desmontada e a posição axial precisa ser ajustada raspando a superfície de contato do cubo ou substituindo a luva excêntrica (excentricidade 0,05-0,1 mm) para que a área de malha seja distribuída uniformemente na metade intermediária da largura do dente. A equipe de P&D da Hangzhou Yinhang Reduction Gears Co., Ltd desenvolveu uma plataforma de montagem digital que simula o efeito da posição de instalação da engrenagem helicoidal na folga por meio de modelagem 3D e prevê o valor do ajuste antecipadamente.
Tratamento de amaciamento e envelhecimento de pares de engrenagens
Após a montagem, os pares de engrenagens precisam ser rodados por 2 horas sem carga e com carga nominal de 120%, respectivamente, com uma velocidade de rodagem de 100-300 r/min. Durante o processo de rodagem, as saliências microscópicas na superfície do par de engrenagens serão gradualmente suavizadas e a folga pode mudar em 0,01-0,03 mm. Após o amaciamento, a folga é verificada novamente. Se exceder a faixa padrão, a pré-carga do rolamento ou a posição da engrenagem helicoidal precisa ser ajustada repetidamente. O laboratório de testes está equipado com um analisador de espectro de vibração para monitorar dados de ruído e vibração simultaneamente durante o amaciamento para garantir que o ruído seja ≤65dB (A) e a aceleração da vibração seja ≤5m/s² após o ajuste de folga.
4. Inovação de processos e sistema de controle de qualidade
（1）Sinergia de estrutura de vedação dupla e sistema de lubrificação
A série NMRV-VS adota uma estrutura de vedação dupla "esqueleto de vedação de óleo O-ring" para evitar vazamento de graxa e evitar que impurezas externas entrem na área de malha e causem alterações nas folgas. A graxa à base de lítio pré-preenchida de fábrica (NLGI grau 2) tem um alto índice de viscosidade e pode manter uma espessura de filme de óleo estável (cerca de 2-5μm) na faixa de temperatura de -20°C a 120°C, auxiliando na compensação de pequenas flutuações de folga. O sistema de controle de qualidade da Hangzhou Yinhang Reduction Gears Co., Ltd pesará e testará a quantidade de enchimento de graxa durante a fase de montagem para garantir que o erro na quantidade de graxa de cada redutor seja ≤±5%, evitando desgaste anormal da folga devido à lubrificação insuficiente.
（2） Mecanismo de detecção dinâmica e rastreabilidade de processo completo
Desde o armazenamento das peças até a entrega dos produtos acabados, são implementados um total de 7 processos de detecção de folgas:
Detecção de precisão de peça única de engrenagem sem-fim/sem-fim;
Detecção de posição do furo do mancal da carcaça;
Detecção de folga após montagem do rolamento e eixo;
Detecção de folga estática após montagem inicial da engrenagem helicoidal;
Reinspeção dinâmica da folga após rodagem;
Detecção de estabilidade de folga após teste de carga;
Amostragem final antes da embalagem.
Os dados de detecção de cada processo precisam ser registrados e carregados no sistema MES, e os clientes podem rastrear todo o processo de montagem através do código QR do produto.
5. Vantagens técnicas e práticas industriais
Como fabricante profissional na área de redutores há 15 anos, a Hangzhou Yinhang Reduction Gears Co., Ltd incorporou três vantagens principais no controle de folga da série NMRV-VS:
Vantagens do processo de material: A profundidade de cementação e têmpera do sem-fim de liga de aço atinge 0,8-1,2 mm, e o desvio de uniformidade da dureza da superfície do dente é ≤HRC2, garantindo que a mudança de folga após operação de longo prazo seja ≤0,01mm/1000 horas;
Vantagens do equipamento de processamento: A retificadora de engrenagens CNC alemã Klingberg é introduzida e a precisão do perfil do dente sem-fim atinge o nível ISO 6. A fresagem de engrenagem helicoidal adota equipamento japonês Mori Seiki e o erro cumulativo de passo é ≤0,015 mm;
Vantagens do projeto modular: Por meio do assento do rolamento padronizado e do projeto do calço de ajuste, 80% do processo de montagem pode ser concluído rapidamente por meio de ferramentas, e o tempo de ajuste da folga de um único redutor é reduzido de 2 horas no processo tradicional para 45 minutos, garantindo ao mesmo tempo a consistência da produção em massa.
Em cenários como novos sistemas de rastreamento fotovoltaico de energia e equipamentos de classificação logística inteligente, a série NMRV-VS atinge uma precisão de posicionamento de transmissão de ±0,5° e uma durabilidade de ≥100.000 partidas e paradas com controle preciso de lacunas, atendendo aos rigorosos requisitos de cenários industriais de ponta para estabilidade de transmissão.