Come controllare il carico sovracpeso quando un pignone a catena viene spostato lungo l'albero di uscita di un cambio

Una trasmissione a catena viene rielaborata in modo che il pignone si appoggi più vicino all'alloggiamento del cambio, e si assume che il cambiamento sia sicuro perché il pignone è più vicino al supporto. Sulla carta la coppia trasmessa è invariata, Quindi nulla sembra diverso. In pratica, i carichi del cuscinetto e dell'albero possono aumentare o diminuire a seconda di come si muove il pignone e di come tira la catena, e un cambiamento di configurazione non controllato può lasciare i cuscinetti o l'albero di uscita fuori dalle condizioni di carico nominale.

Il carico sovradimensionato è il carico radiale applicato al di fuori del supporto del cuscinetto dell'albero da un componente come un pignone. Cambiare la posizione del pignone cambia il braccio di leva, e con essa il momento flessione dell'albero e le reazioni del cuscinetto, Anche quando la coppia rimane la stessa. Ecco come verificarlo correttamente prima che il layout venga impegnato.

Perché spostare il pignone cambia il carico del cuscinetto

La coppia indica quanto sforzo di rotazione viene trasmesso. Non ti dice quanto carico radiale il cuscinetto sopporta.

Quando una catena avvolge un pignone, La catena tira il pignone nel piano del motore. Per una data forza radiale e sezione dell'albero, Il momento flessiva è quella forza moltiplicata per la distanza assiale dalla sezione al piano di carico del pignone dentato. Sposta il pignone più lontano dal cuscinetto e il momento aumenta; Avvicinandolo e il momento cala, per lo stesso carico. Quindi due azionamenti con coppia identica e tensione della catena identica possono caricare il cuscinetto di uscita in modo molto diverso, Semplicemente da dove il pignone si trova lungo l'albero. Ecco perché "Stessa coppia" non è una risposta sicura a un cambio di posizione, e perché la posizione deve essere controllata rispetto alle condizioni di carico pubblicate dal cambio.

La tensione della catena non è il carico radiale totale

Il punto di partenza è la forza risultante sul pignone. La trazione efficace della catena da sola non basta a determinarlo, e le reazioni dei cuscinetti dipendono anche dalla posizione del carico e dalla disposizione del supporto.

La coppia sul pignone deriva dalla differenza tra le tensioni della catena sul lato stretto e quella sul lato allentato, Agisce al raggio di altezza. Quella che spesso viene chiamata forza circonferenziale, o la trazione effettiva, È quella la differenza di tensione:

F_eff = 2 × T/d

Con coppia trasmessa T in N·m e diametro del passo del pignone d in metri, F_eff è in Newton. Se d è in millimetri, Utilizzo F_eff = 2000 × T/d invece. Questa trazione efficace non è la stessa della forza totale che la catena esercita sull'albero. La catena ha un lato teso e uno rilassato, e la loro somma vettoriale dà la forza della catena sul pignone. In una configurazione a catena aperta comune, le due campate tirano ampiamente verso l'altro pignone, quindi le campate quasi parallele forniscono un risultato quasi alla somma delle loro tensioni. Altri layout richiedono le direzioni vettoriali effettive; Esattamente l'opposto, I vettori di tensione collineare invece sottrarebbero. Ecco perché la geometria della catena deve essere disegnata, non presunta, prima che il carico radiale venga calcolato. Considera gli effetti del tendicingola sulla tensione della catena, Peso del componente, e casi di carico dinamico. Se il catalogo dei cambi utilizza un fattore elemento di trasmissione per stimare il carico applicato dalla coppia, Usa il metodo specificato ed evita di aggiungere due volte i fattori per lo stesso effetto.

Registra la geometria e la disposizione di supporto

Il controllo del carico radiale inizia con ciò che c'è sull'albero e dove. Annota quanto segue prima di qualsiasi calcolo.

Nota il diametro del passo del pignone e il numero di denti, poiché il diametro del passo determina la trazione effettiva per una data coppia. Annota la posizione assiale del piano di passo del pignone e la sua distanza dal dato esatto mostrato nel diagramma del carico del cambio, come una specifica spalla dell'albero o la faccia della carcassa. Quella dimensione del catalogo non corrisponde automaticamente alla distanza dal centro di rilevamento più vicino. Annota la direzione di entrambe le campate della catena e la trazione risultante rispetto al cambio, Incluso se la corsa è orizzontale, verticale, o ad angolo. Tieni i pignoni allineati nel piano della catena previsto. Nota la disposizione dei supporti, cioè quali cuscinetti sostengono l'albero e dove si posizionano rispetto al pignone dentato.

Finally, Controlla i dati del cambio per il valore di sovraccarico. Un valore di sovraccarico pubblicato presenta condizioni: il punto sull'albero dove si presume che il carico agisca, La velocità, Dovere e base di vita, la forza e la direzione di rotazione, e se il carico assiale combinato sia consentito. Una classifica indicata per un carico in un punto non si trasferisce a un carico in un altro punto senza verificare le condizioni, Quindi leggi le condizioni prima di confrontare. Ad esempio, Guida al carico decentrato di SEW-EURODRIVE Controlla sia la durata dei cuscinetti che la resistenza dell'albero e utilizza il carico consentito più basso. Le sue costanti appartengono alle unità di ingranaggi elencate, Non a ogni cambio.

Osserva i limiti e le condizioni di valutazione

Due caution impediscono che un cambio di layout diventi un guasto.

La prima è che ridurre la sporgenza non è automaticamente sicuro per ogni struttura. Una sporgenza più corta riduce il momento flessione per lo stesso carico, Il che è generalmente utile, ma anche i carichi effettivi di supporto dipendono dalla disposizione di supporto, la direzione della trazione della catena, e qualsiasi componente assiale. Resistenza dell'albero, Le reazioni di supporto e i carichi interni ed esterni combinati devono ancora rimanere entro i limiti consentiti. Considera un cambiamento di layout come un cambiamento del percorso di carico da controllare, Non come un miglioramento garantito.

Il secondo è che non esiste un unico fattore di correzione per il carico sovrastanziata. Quanto importa un cambio di posizione dipende dal cambio, La disposizione dei cuscinetti, La velocità, e il dovere, Quindi un fattore generale applicato su diverse unità non è affidabile. Il controllo si confronta con le specifiche condizioni di valutazione del cambio, Non contro una regola generale. Le capacità radiali e assiali separate non devono essere trattate come un inviluppo operativo rettangolare in cui entrambi i massimi possono essere usati insieme. Guida a forza assiale di SEW-EURODRIVE, ad esempio, separa il suo casso senza carico sovrappeso dal carico combinato, che necessita di un'ulteriore valutazione.

Lista di controllo prima e dopo

Se la disposizione deve cambiare, Rivedilo come ingegnere

Quando una catena deve essere rielaborata, Le opzioni di solito sono accettare il carico nella nuova posizione, per aggiungere un cuscinetto esterno o una disposizione di supporto del carico per alleviare il carico radiale dall'uscita del cambio, oppure per selezionare un'unità con una valutazione che si adatti al nuovo layout. Ognuno richiede una revisione ingegneristica rispetto alla geometria effettiva, Non un aggiustamento a fondo. Un supporto esterno può essere progettato per sostenere carichi radiali e, dove specificato, Carico assiale. Non rimuove automaticamente il carico dai cuscinetti del cambio: Condivisione del carico, Allineamento, La posizione assiale e il movimento termico devono essere controllati per evitare che il supporto aggiuntivo non sovrastinga l'albero. Qualunque sia la strada scelta, La decisione dovrebbe essere registrata, perché la prossima persona a muovere il pignone si affiderà a esso.

Domande frequenti

Avvicinare un pignone al cambio riduce sempre il carico sui cuscinetti di uscita? Avvicinare il piano di carico allo stesso supporto del cuscinetto riduce il momento flessione dovuto allo stesso carico radiale, ma non è automaticamente sicuro per ogni struttura. I carichi effettivi del supporto dipendono anche dalla disposizione di supporto, la direzione della trazione della catena, e qualsiasi componente assiale, Quindi il cambiamento deve essere confrontato con le specifiche condizioni di valutazione del cambio piuttosto che presumere un miglioramento.

La tensione della catena è la stessa del carico radiale sull'albero? No. La coppia trasmessa deriva dalla differenza tra le tensioni sul lato stretto e sul lato allentato che agiscono al raggio di beccheggio, ma la forza della catena sull'albero è la somma vettoriale di entrambe le tensioni nelle direzioni effettive della campata. La sola trazione effettiva non determina quella forza, Quindi la geometria del percorso della catena e le condizioni di tensione devono essere registrate prima che venga calcolata la soluzione risultante.

Passo successivo

Se un pignone a catena su un albero di uscita del cambio viene riposizionato e vuoi che il carico sovrastanziata sia controllato invece che presumibilmente, Inviaci il disegno del layout, I dati del pignone, la distanza dal punto di riferimento del cambio, e il dovere. Possiamo esaminare l'applicazione rispetto ai dati pertinenti del cambio e identificare cosa deve essere confermato per la disposizione proposta. Esplora il nostro Motori elicoidali, oppure Contattaci per avviare una revisione della configurazione.