Bagaimana cara mengoptimalkan perakitan dan kinerja motor peredam roda gigi cacing heliks seri S?

1. Bagaimana cara mengatur jarak meshing pasangan roda gigi cacing dari motor roda gigi heliks seri S? ​

(1) Analisis dampak jarak meshing terhadap akurasi dan umur transmisi
Pada motor roda gigi cacing heliks seri S, jarak bebas sambungan dari pasangan roda gigi cacing merupakan parameter utama, yang memiliki dampak signifikan terhadap keakuratan transmisi dan masa pakai peralatan. ​
Dari sudut pandang akurasi transmisi, jarak meshing yang berlebihan akan menyebabkan masalah yang serius. Dalam sistem transmisi presisi, seperti penggerak poros umpan pada peralatan mesin CNC, jarak bebas yang berlebihan akan menyebabkan roda gigi cacing tidak dapat mengikuti pergerakan roda gigi cacing secara tepat waktu dan akurat selama pengoperasian poros keluaran motor, sehingga mengakibatkan kelambatan yang jelas. Hal ini akan menyebabkan penyimpangan pada posisi meja kerja, dan tidak akan mampu mencapai posisi presisi tinggi yang disyaratkan oleh desain, yang akan sangat mempengaruhi keakuratan pemrosesan. Misalnya, saat memproses cetakan presisi, penyimpangan posisi dapat menyebabkan kesalahan pada dimensi utama cetakan, yang mengakibatkan cetakan terkelupas. ​
Sedangkan untuk masa pakai, jarak meshing yang tidak wajar juga sangat berbahaya. Jika jarak bebas terlalu besar, gaya tumbukan antara permukaan gigi worm gear akan meningkat secara signifikan selama proses meshing. Setiap kali terjadi meshing, tumbukan permukaan gigi seperti palu kecil yang mengenai permukaan gigi. Jika hal ini terus berlanjut dalam jangka waktu yang lama, akan terjadi keausan akibat kelelahan pada permukaan gigi yang mengakibatkan lubang, pengelupasan, dan kerusakan lainnya. Peningkatan keausan secara bertahap akan merusak bentuk gigi, semakin meningkatkan jarak meshing, membentuk lingkaran setan, dan pada akhirnya menyebabkan kegagalan dini pada worm gear, sehingga sangat memperpendek masa pakai peralatan. ​

(2) Pengenalan metode penyetelan (seperti penyetelan shim, penyetelan aksial, dll.) ​
Penyesuaian shim adalah metode yang relatif umum. Dalam struktur pemasangan roda gigi cacing, kelompok shim biasanya dipasang antara dudukan bantalan cacing dan rumahan. Ketika jarak bebas meshing perlu disesuaikan, posisi aksial cacing diubah dengan menambah atau mengurangi jumlah atau ketebalan shim. Jika jarak bebas terlalu besar, tambah ketebalan shim untuk menjauhkan cacing dari roda cacing, sehingga mengurangi jarak bebas; sebaliknya, jika jarak bebas terlalu kecil, kurangi ketebalan shim agar worm lebih dekat ke worm wheel. Cara ini relatif mudah dioperasikan dan berbiaya rendah, namun akurasi penyesuaiannya terbatas dan tidak mudah untuk diubah lagi setelah penyesuaian. ​
Penyempurnaan aksial menggunakan beberapa mekanisme yang dirancang khusus untuk mencapai gerakan mikro aksial dari worm. Misalnya, perangkat penyetel berulir dipasang di salah satu ujung cacing, dan cacing didorong untuk bergerak secara aksial dengan memutar mur penyetel. Metode ini dapat mencapai penyesuaian jarak bebas yang relatif tepat dan cocok untuk situasi dengan persyaratan akurasi transmisi tinggi. Ada juga perangkat hidrolik atau pneumatik untuk mencapai penyesuaian aksial, dan pergerakan cacing dapat dikontrol secara akurat dengan mengontrol tekanan untuk lebih meningkatkan akurasi penyesuaian. ​
(3) Memberikan standar industri atau indikator pengendalian internal perusahaan
Dalam hal standar industri, untuk motor peredam cacing roda gigi heliks seri S untuk aplikasi industri umum, jarak meshing dari pasangan cacing biasanya harus dikontrol antara 0,05 dan 0,2 mm. Kisaran ini tidak hanya memastikan keakuratan transmisi tertentu, tetapi juga menghindari masalah seperti pemanasan dan kejang yang disebabkan oleh jarak bebas yang terlalu kecil. Misalnya, pada peralatan umum di industri manufaktur mesin, jika motor peredam seri S digunakan, sebagian besar perusahaan akan mengikuti standar industri ini untuk perakitan dan inspeksi. ​
Beberapa perusahaan yang memiliki persyaratan lebih tinggi terhadap kualitas dan kinerja produk akan merumuskan indikator pengendalian internal yang lebih ketat. Misalnya, di perusahaan manufaktur peralatan otomasi kelas atas, indikator pengendalian internal mereka dapat mengontrol jarak meshing antara 0,03 dan 0,1 mm. Untuk mencapai indikator tersebut, perusahaan akan menggunakan teknologi pemrosesan yang lebih presisi dalam proses produksinya, seperti penggilingan presisi tinggi, untuk memastikan keakuratan profil gigi worm gear; dalam proses perakitan, alat ukur dan teknologi perakitan yang lebih canggih, seperti alat ukur laser, akan digunakan untuk mengukur jarak bebas secara akurat guna memastikan keandalan dan stabilitas produk di bawah lingkungan pengoperasian beban tinggi dan presisi tinggi.

2. Tindakan apa yang telah diambil untuk mengendalikan kebisingan motor peredam cacing roda gigi heliks seri S?

(1) Diskusikan sumber kebisingan utama (tautan roda gigi, getaran bantalan, dll.)

Selama pengoperasian motor peredam cacing roda gigi heliks seri S, sumber kebisingan relatif kompleks, di antaranya penyambungan roda gigi dan getaran bantalan adalah dua sumber kebisingan utama.

Kebisingan penyambungan roda gigi disebabkan oleh gesekan, tumbukan, dan benturan antara permukaan gigi ketika roda gigi heliks dan roda gigi cacing saling menyatu. Ketika roda gigi menyatu dengan kecepatan tinggi, kekasaran mikroskopis permukaan gigi akan menimbulkan gaya tumbukan pada saat kontak. Gaya tumbukan ini akan menimbulkan getaran pada roda gigi dan menyebar melalui udara sehingga membentuk kebisingan. Pada saat yang sama, karena desain modulus roda gigi, sudut tekanan, dan parameter lainnya yang tidak masuk akal, atau akurasi pemrosesan yang rendah, kesalahan profil gigi menjadi besar, dan akan ada dampak penyatuan dan penyatuan seketika selama proses penyatuan, yang selanjutnya memperparah timbulnya kebisingan.
Getaran bantalan juga merupakan sumber kebisingan yang tidak dapat diabaikan. Saat motor berjalan, bantalan tidak hanya harus menanggung beban radial dan aksial, tetapi juga mempertahankan putaran kecepatan tinggi. Jika akurasi pembuatan bearing tidak tinggi, seperti kesalahan kebulatan raceway dan deviasi diameter elemen rolling, akan menyebabkan gaya sentrifugal yang tidak seimbang selama pengoperasian bearing sehingga menimbulkan getaran dan kebisingan. Selain itu, pelumasan bearing yang buruk juga akan meningkatkan gesekan antara elemen rolling dan raceway, sehingga menimbulkan kebisingan tambahan. Jika bantalan digunakan dalam waktu lama, bantalan tersebut akan rusak karena keausan, terkelupas karena kelelahan, dan kerusakan lainnya, serta getaran dan kebisingannya akan semakin terlihat.
(2) Buat daftar proses pengurangan kebisingan (seperti pemangkasan profil gigi, pemesinan presisi tinggi, desain pengurangan getaran, dll.)
Pemangkasan profil gigi adalah proses pengurangan kebisingan yang efektif. Dengan menggerinda bagian atas dan akar gigi dengan benar, bentuk profil gigi akan berubah, sehingga gigi dapat mencapai transisi yang lebih mulus selama proses penyambungan dan mengurangi dampak penyambungan masuk dan keluar. Secara khusus, ketebalan tertentu dihilangkan dari bagian atas gigi sehingga bagian atas gigi secara bertahap dapat bersentuhan dengan permukaan gigi gigi lainnya saat memasuki meshing untuk menghindari benturan yang tiba-tiba; Akar gigi juga digerinda agar akar gigi bisa lebih stabil saat dicabut. Proses ini dapat mengurangi kebisingan sambungan roda gigi secara signifikan.
Pemrosesan presisi tinggi adalah kunci untuk memastikan kualitas roda gigi dan bantalan sehingga mengurangi kebisingan. Dalam hal pemrosesan roda gigi, peralatan pemrosesan CNC canggih dan teknologi penggilingan presisi digunakan untuk mengontrol secara ketat berbagai indikator presisi roda gigi, seperti deviasi pitch, kesalahan profil gigi, kesalahan arah gigi, dll., sehingga permukaan gigi roda gigi lebih halus dan penyambungannya lebih akurat, sehingga secara efektif mengurangi kebisingan yang disebabkan oleh kesalahan pemrosesan. Untuk bantalan, dengan meningkatkan akurasi produksi, memastikan keakuratan dimensi dan keakuratan bentuk raceway dan elemen rolling, getaran dan kebisingan bantalan selama pengoperasian berkurang.
Desain pengurangan getaran juga merupakan cara penting untuk mengurangi kebisingan. Dalam desain struktural motor, langkah-langkah pengurangan getaran yang wajar diterapkan. Misalnya, bantalan peredam getaran elastis dipasang di antara rumah motor dan komponen kunci internal, dan sambungan kaku pada jalur transmisi getaran diubah menjadi sambungan elastis, yang secara efektif menyerap dan melemahkan energi getaran serta mengurangi transmisi getaran ke luar. Dalam desain kotak, jumlah dan tata letak tulang rusuk ditingkatkan untuk meningkatkan kekakuan kotak, mengurangi resonansi kotak yang disebabkan oleh getaran, dan dengan demikian mengurangi radiasi kebisingan.
(3) Perbandingan data uji kebisingan sebelum dan sesudah optimasi
Dalam kasus nyata, uji kebisingan dilakukan pada motor peredam cacing heliks seri S yang belum dioptimalkan untuk pengurangan kebisingan. Dalam kondisi kecepatan dan beban terukur, instrumen uji kebisingan profesional digunakan untuk mengukur pada jarak 1 meter dari motor, dan nilai kebisingan yang diukur adalah 85dB (A). Tingkat kebisingan ini tidak dapat diterima di beberapa tempat dengan persyaratan kebisingan lingkungan kerja yang tinggi, seperti bengkel produksi peralatan elektronik presisi dan bengkel pembuatan peralatan medis.
Setelah serangkaian tindakan pengurangan kebisingan dioptimalkan, uji kebisingan dilakukan kembali. Roda gigi diproses dengan teknologi pemangkasan profil gigi, dan roda gigi serta bantalan diproses dengan presisi tinggi. Pada saat yang sama, desain pengurangan getaran ditambahkan ke struktur motor. Di bawah kondisi pengujian yang sama, nilai kebisingan yang diukur dikurangi menjadi 70dB (A). Sebagai perbandingan, terlihat jelas bahwa kebisingan motor yang dioptimalkan telah berkurang secara signifikan, dengan pengurangan sebesar 15dB (A). Hasil ini menunjukkan bahwa penggunaan berbagai proses pengurangan kebisingan secara komprehensif dapat secara efektif meningkatkan kinerja akustik motor peredam cacing roda gigi heliks seri S dan memenuhi persyaratan kebisingan rendah dari berbagai skenario aplikasi.

3. Bagaimana cara meningkatkan efisiensi transmisi motor peredam cacing heliks seri S?

(1) Analisis faktor-faktor utama yang mempengaruhi efisiensi (kehilangan gesekan, metode pelumasan, dll.)

Pada motor peredam cacing roda gigi heliks seri S, peningkatan efisiensi transmisi dipengaruhi oleh banyak faktor utama, di antaranya kehilangan gesekan dan metode pelumasan menempati posisi penting.

Hilangnya gesekan adalah salah satu alasan utama penurunan efisiensi transmisi. Selama proses penyatuan roda gigi heliks dan roda gigi cacing, terjadi pergeseran relatif antara permukaan gigi, yang pasti menimbulkan gesekan. Saat motor berjalan, gesekan ini menghabiskan sejumlah besar energi masukan, mengubahnya menjadi energi panas dan membuangnya, sehingga mengurangi daya keluaran efektif. Misalnya, karena tingginya kekasaran permukaan gigi, ketidakrataan mikroskopis akan meningkatkan gesekan antar permukaan gigi, sehingga mengakibatkan lebih banyak energi yang hilang dalam proses gesekan. Pada saat yang sama, desain parameter yang tidak masuk akal seperti sudut heliks dan modul roda gigi cacing juga akan meningkatkan gesekan geser antar permukaan gigi, sehingga semakin mengurangi efisiensi transmisi.
Pengaruh metode pelumasan terhadap efisiensi transmisi juga sangat signifikan. Pelumasan yang baik dapat membentuk lapisan oli di antara permukaan gigi, memisahkan permukaan logam yang bersentuhan langsung, mengurangi koefisien gesekan, dan mengurangi kehilangan gesekan. Jika pelumasan tidak mencukupi, area kontak langsung logam antara permukaan gigi akan meningkat, dan gesekan akan meningkat, yang tidak hanya menyebabkan penurunan efisiensi transmisi, tetapi juga mempercepat keausan permukaan gigi. Metode pelumasan yang berbeda, seperti pelumasan percikan dan pelumasan paksa, memiliki efek pelumasan yang berbeda. Pelumasan percikan adalah memercikkan minyak pelumas ke permukaan gigi melalui putaran roda gigi. Metode ini cocok untuk kecepatan rendah dan beban ringan, namun mungkin tidak dapat memastikan pelumasan yang cukup pada kecepatan tinggi dan beban berat. Pelumasan paksa adalah menyemprotkan minyak pelumas ke titik penyatuan permukaan gigi pada tekanan tertentu melalui pompa oli, yang dapat memberikan pelumasan yang lebih andal, namun sistemnya relatif rumit dan biayanya tinggi.
(2) Usulkan rencana perbaikan (seperti pemilihan material dengan gesekan rendah, optimalisasi sistem pelumasan, dll.)
Pemilihan material dengan gesekan rendah merupakan salah satu cara efektif untuk meningkatkan efisiensi transmisi. Untuk pembuatan roda gigi dan roda gigi cacing, bahan baru dengan koefisien gesekan rendah dapat digunakan, seperti plastik rekayasa kinerja tinggi dan komposit logam. Bahan ini memiliki kekuatan dan ketahanan aus seperti logam serta karakteristik gesekan rendah dari plastik rekayasa, yang secara signifikan dapat mengurangi hilangnya gesekan antar permukaan gigi. Dalam pembuatan roda gigi cacing, penggunaan material komposit paduan tembaga dan polytetrafluoroethylene dapat secara efektif mengurangi gesekan dan meningkatkan efisiensi transmisi dibandingkan dengan roda gigi cacing perunggu tradisional.
Mengoptimalkan sistem pelumasan juga merupakan kuncinya. Untuk motor reduksi seri S berkecepatan tinggi dan berbeban berat, kombinasi pelumasan paksa dan pendinginan sirkulasi dapat digunakan. Oli pelumas dialirkan ke bagian penghubung roda gigi dan roda gigi cacing dengan tekanan dan laju aliran yang sesuai melalui pompa oli untuk memastikan bahwa lapisan oli yang baik dapat terbentuk bahkan di bawah beban tinggi. Pada saat yang sama, perangkat pendingin dipasang untuk mendinginkan oli pelumas untuk mencegah lapisan oli menjadi lebih tipis dan kinerja pelumasan menurun karena suhu oli yang berlebihan. Aditif berperforma tinggi seperti aditif anti aus dan aditif pengurang gesekan ditambahkan ke sistem pelumasan untuk lebih meningkatkan kinerja oli pelumas, mengurangi koefisien gesekan, dan meningkatkan efisiensi transmisi.