Výber spojky ozubeného kolesa bubna: Typy, vychýlenie, krútiaci moment a aplikácie

Zvážte žeriavový kladkostroj s výkonom 250 kW, ktorý začne vibrovať až po zdvihnutí bremena. Spojka bubna sa kontroluje po niekoľkých mesiacoch a opotrebovanie zubov sa sústreďuje na jeden bok. Spoločnou diagnózou nie je jediný chybný komponent; ide o nesúlad medzi katalógovým krútiacim momentom, skutočným nesúosovosťou a tukovým filmom. Spoľahlivým spôsobom špecifikácie spojky ozubeného kolesa bubna je zaobchádzať s krútiacim momentom, profilom zubov, uložením hriadeľa a údržbou ako s jednou kompletnou logikou výberu.

Čo robí spojka bubna a prečo záleží na korunovom zube

Bubnová ozubená spojka prenáša krútiaci moment cez súpravu vonkajších ozubených kolies na každom náboji, ktoré zaberajú s vnútornými zubami v objímke. Slovo bubon sa vzťahuje na zakrivený tvar zuba v axiálnom smere. Táto krivka umožňuje, aby sa náboj pohyboval cez malý uhlový posun vo vnútri objímky bez vynútenia plného zaťaženia na jeden okraj zuba.

Ozubené spojky s priamymi zubami sa stále používajú tam, kde je zarovnanie prísne kontrolované a je potrebná minimálna strata pohybu. V ťažkých priemyselných pohonoch je profil zubov bubna zvyčajne bezpečnejšou voľbou, pretože zvyšuje použiteľný rozsah uhlového nesúososti a rozdeľuje kontaktný tlak pozdĺž širšieho povrchu zubov. Väčšina štandardných bubnových ozubených spojok toleruje uhlové vychýlenie približne 0,5 až 1,5 stupňa, plus obmedzené množstvo paralelného a axiálneho posunutia. Pre viac podrobností o hranici medzi dizajnmi, naše porovnanie ozubeného kolesa s priamym ozubením vysvetľuje praktické rozdiely.

Ozubená spojka neodstraňuje nesúosovosť; vyrovnáva nesúosovosť prostredníctvom kontrolovaného posúvania medzi súpravami zubov. Ak sa veľký posun považuje za rutinný stav, kontaktný tlak a rýchlosť opotrebovania rýchlo stúpajú. Preto tvar korunkového zuba, objímka a typ mazania sú neoddeliteľné od rozhodnutia o výbere.

Vyberte podľa krútiaceho momentu, rýchlosti a geometrie hriadeľa

Začnite od povinnosti, nie od samotného priemeru hriadeľa. Menovitý krútiaci moment prenášaný priamym pohonom možno odhadnúť ako T(Nm)=9550 x P(kW)/n(ot./min.). Pre 200 kW motor pri 980 ot./min je to zhruba 1950 Nm. Ak má poháňaný stroj rázové zaťaženie, časté štarty alebo reverzný chod, vynásobte túto nominálnu hodnotu servisným faktorom. Počiatočný bod je 1,75 pre mierny náraz a 2,5 alebo vyšší pre ťažké cúvanie. Veľkosť spojky musí byť nad týmto nastaveným krútiacim momentom.

Po krútiacom momente skontrolujte rozsah vŕtania. Spojka môže spĺňať menovitý krútiaci moment na papieri a napriek tomu môže predčasne zlyhať, ak sa vŕtanie náboja blíži k maximálnemu limitu s poddimenzovanou drážkou pre pero, alebo ak uloženie hriadeľa nemôže odolať reverzným silám. Vonkajší priemer a dĺžka náboja musia tiež zodpovedať dostupnému priestoru okolo hriadeľa.

Vytvorte krátky kontrolný zoznam výberu pre oddelenie dizajnu:

1. Výkon motora alebo motora a otáčky pri plnom zaťažení.
2. Pracovný cyklus: nepretržité, časté štarty, cúvanie alebo brzdenie.
3. Priemery hriadeľa, rozmery drážky a limity vôle náboja.
4. Priestor dostupný pre vonkajší priemer spojky a pre odstránenie objímky počas údržby.
5. Očakávaná nesúososť spôsobená tepelnou rozťažnosťou, usadzovaním základne, vôľou ložísk a zaťažením potrubia.

Pre štandardný horizontálny pohon motor-prevodovka je základná spojka bubna GICL zvyčajne prvým variantom na kontrolu.

Prevodová spojka bubna GICL pre horizontálne pohony medzi motorom a prevodovkou Táto vysokovýkonná spojka využíva korunové ozubenie, aby zvládla nízkorýchlostnú prevádzku s vysokým krútiacim momentom a zároveň kompenzovala axiálne, radiálne a uhlové vychýlenie. Je to praktická prvá voľba na vyhodnotenie štandardných horizontálnych konfigurácií pohonu. Zobraziť produkt →

Nižšie uvedená tabuľka prevádzkových faktorov predstavuje počiatočný odhad; konečná hodnota by mala vychádzať z analýzy prevádzky a hodnotenia výrobcu spojky.

Zarovnajte inštaláciu a odhadnite efektívne vychýlenie

Bubnové ozubené spojky tolerujú nesúososť, ale ich životnosť závisí od toho, ako často sa zuby posúvajú a aký veľký tlak je prenášaný v kontaktnom bode. Uhlové vychýlenie vytvára kĺzanie medzi vonkajšími a vnútornými zubami; paralelné vychýlenie posúva kontaktný bod a zvyšuje ohybové zaťaženie objímky.

Pri novej inštalácii umiestnite hriadele čo najbližšie k skutočnému zarovnaniu a potom namontujte spojku. Sadnutie základu, tepelný rast v skrini stroja a vychýlenie ložiska spotrebujú niektoré z prípustných hodnôt ešte pred spustením spojky. Nechajte rezervu, nielen nominálne katalógové číslo.

Bubnová ozubená spojka nie je univerzálny kĺb. Ak konštrukcia stroja vyžaduje veľký kĺbový spoj, vhodnejšou triedou je krížová univerzálna spojka alebo membránová spojka. Ozubená spojka je tou správnou voľbou, keď pohon potrebuje kompaktné, torzne tuhé spojenie s riadeným plavákom a predvídateľným mazaním.

Mazanie a údržba: tam, kde sa opotrebúvajú spojky ozubených kolies bubna

Pretože spojka bubna prenáša krútiaci moment prostredníctvom klzného zubového kontaktu, mazivo je súčasťou konštrukcie. Dutina zuba by mala byť naplnená mazivom na extrémne tlak, ktoré zostáva na mieste za prevádzkových podmienok a zostáva stabilné pri očakávanej prevádzkovej teplote. Mnoho štandardných pohonov používa mazivo NLGI triedy 1,5 alebo 2 so syntetickým alebo lítiovým zahusťovadlom. Prašné miesta, striekajúca voda a vysoké okolité teploty vyžadujú mazivo s lepšou odolnosťou voči vode a EP ochranou.

Intervaly premazania závisia od rýchlosti, teploty a cyklov zaťaženia. Vysokorýchlostná spojka môže potrebovať mazivo každých niekoľko mesiacov, zatiaľ čo pomalá ťažká jednotka môže niekedy bežať dlhšie, ale východiskovým bodom je plán výrobcu. Ak zmeníte typ maziva, najskôr odstráňte staré mazivo; nekompatibilné zahusťovadlá môžu stvrdnúť a obmedziť vôľu zubov.

Kontrola by mala zahŕňať vzor opotrebovania na vonkajších aj vnútorných zuboch. Rovnomerné opotrebovanie po celej šírke zuba je zdravé. Opotrebenie sústredené na jednej hrane naznačuje, že skutočné vychýlenie je vyššie ako projektovaná hodnota. Zafarbený maz alebo kovovo šedá pasta v zubnej dutine zvyčajne poukazuje na preťaženie, nedostatočné premazanie alebo stratu mazového filmu.

Vyberte si správny variant spojky bubna

Pojem bubnová ozubená spojka zahŕňa celú rodinu konštrukcií. Najekonomickejšie verzie sú určené pre horizontálne pohony motor-prevodovka s normálnym prístupom pre vyrovnávanie a mazanie. Keď hnacie ústrojenstvo obsahuje brzdu, zvislý hriadeľ alebo veľkú medzeru medzi strojmi, je účelovo navrhnutý variant lepšou voľbou ako základná spojka prispôsobená na mieste.

Na zdvíhacích alebo navijakových pohonoch, kde je bubnová brzda už súčasťou stroja, spojka s integrovaným brzdovým kolesom skracuje hnacie ústrojenstvo a udržuje brzdovú plochu sústrednú s hriadeľom.

Spojka WGZ s integrovaným brzdovým kolesom pre zdvíhacie stroje Táto spojka s dizajnom korunovaného prevodu a integrovaným brzdovým bubnom kombinuje prenos krútiaceho momentu s brzdením v jednej kompaktnej jednotke. Vyhovuje zdvíhacím a navijakovým pohonom, kde by samostatná brzdová zostava skomplikovala pohon. Zobraziť produkt →

Pri zvislých hriadeľoch čerpadla alebo miešadla skontrolujte konštrukciu spojky zvislého bubna, namiesto toho, aby ste predpokladali, že akúkoľvek ozubenú spojku možno namontovať zvisle bez zmeny zachovania mazania. Pri údržbe čerpadla umožňuje dištančná spojka vytiahnuť čerpadlo späť bez pohybu motora.

Bubnové ozubené spojky v priemyselných aplikáciách

Bubnové ozubené spojky sa objavujú takmer v každej ťažkej súprave hriadeľa, kde je potrebné kompaktné, torzne tuhé spojenie. V oceliarstve a metalurgii spájajú stojany pastorkov a pohony valčekových stolov, kde sú bežné vibrácie a špičky krútiaceho momentu. V petrochemických závodoch a pri výrobe energie prenášajú krútiaci moment cez čerpadlá, ventilátory a dúchadlá, kde sa zarovnanie môže posunúť podľa vývoja zaťaženia potrubia. Pri námorných inštaláciách určuje dizajn jednoduchý servis a odolnosť voči korózii. Pri ťažbe je kvôli prachu a vode dôležité utesnené mazanie a robustné povrchy zubov.

Zdvíhacie zariadenie je špeciálny prípad, pretože pohon je krátky, reverzný a často kombinovaný s brzdovým zariadením. Prevodové spojky bubna to zvládajú dobre, keď sa variant zhoduje s prevádzkou žeriavu. Pretože žeriavy majú špecifické zaťažovacie cykly a bezpečnostné faktory, rad spojok žeriavového bubna je dimenzovaný konzervatívnejšie. The prehľad zdvíhacích a stavebných strojov poskytuje užitočný východiskový bod pre tieto aplikácie; pre kompaktný pohon žeriava s integrovanou možnosťou brzdy je typickou voľbou spojka bubna typu DC.

Jednosmerná spojka s korunkovým ozubeným bubnom pre žeriavové zdvíhacie systémy Táto spojka, navrhnutá špeciálne na pripojenie reduktorov k bubnom pri zdvíhacích aplikáciách, zvláda vysoké radiálne zaťaženia a krútiaci moment so samonastavovacím guľovým ložiskom. Je to typická voľba pre kompaktné pohony žeriavov s integrovanými možnosťami brzdenia. Zobraziť produkt →

Kontrolný zoznam konečného výberu

Konečné rozhodnutie by malo byť urobené z tabuľky veľkostí so skutočnými údajmi o povinnostiach, ktoré máte pred sebou. Bežnými chybami je použitie priemeru hriadeľa ako jediného vstupu pre dimenzovanie, ignorovanie podmienok zablokovaného krútiaceho momentu alebo zaseknutia a očakávanie väčšej kapacity nesúososti, než môže spojka poskytnúť bez zrýchleného opotrebovania.

• Použite nastavený krútiaci moment so správnym servisným faktorom.
• Skontrolujte, či sú priemer hriadeľa a drážka pre pero v rámci katalógového rozsahu.
• Vyberte si variant konštrukcie, ktorý zodpovedá požiadavkám na brzdu, rozperu, vertikálu alebo žeriav.
• Definujte cieľ zarovnania pre inštaláciu a urobte konečný záznam zarovnania.
• Nastavte plán premazania a zahrňte stav zubov do kontrolného zoznamu.

Bubnová ozubená spojka môže poskytnúť dlhú životnosť, ak je zvolená pre skutočnú prevádzku, mazaná ako zaťažený mechanický komponent a chránená pred nadmerným vychýlením inštalácie. Táto kombinácia je to, čo premení štandardný komponent na spoľahlivú súčasť výrobnej linky.