Jak dosáhne převodovka čtvrthotora efektivní zesílení točivého momentu a funkci sebezamykání?

Amplifikace točivého momentu: Mechanická logika návrhu poměru přenosu
Funkce zesílení točivého momentu a Převodovka čtvrt-turn je založen na návrhu přenosového poměru červoka a červů. Jeho hlavní vzorec je:
Výstupní točivý moment = vstupní moment × přenosový poměr
Poměr přenosu je určen počtem hlav červů (Z1) a počtem zubů červů (Z2):
Poměr přenosu I = Z2 / Z1
Například, když je počet červů hlavy 1 (jednorázový červ) a počet zubů červů je 50, přenosový poměr je 50: 1 a vstupní točivý moment 50N · m může být amplifikován na 2500 N · m. Nastavením počtu zubů červového ozubeného kola lze flexibilně dosáhnout amplifikačního rozsahu točivého momentu 5: 1 až 100: 1.

Inženýrská praxe poměru přenosu
Malý přenosový poměr (5: 1-20: 1): Vhodné pro podmínky zatížení světla, jako jsou ventily a brány, které musí vzít v úvahu účinnost přenosu a rychlost odezvy.
Velký přenosový poměr (20: 1-100: 1): Používá se ve scénářích těžkých zatížení, jako jsou jeřáby a navijáky, a je třeba vylepšit únosnost červů.
Například při ovládání jaderných elektráren ventilu musí převodovka odolat dopadu vysokoteplotního a vysokotlakého média. Konstrukce velkého přenosu může zajistit přesnou kontrolu otevírání a uzavření ventilu.

Funkce sebezakrývání: Mechanický princip optimalizace úhlu helixu

1. Mechanická povaha charakteristik sebezamykání

Funkce samosmyknutí červů pochází ze vztahu mezi úhlem šroubovice (λ) a úhlem tření (φ). Když je úhel šroubovice menší než úhel tření, červské kolo nemůže řídit červ a vytvářet samoobsluhu. Jeho matematický výraz je:

λ <φ
Úhel tření je určen koeficientem tření materiálu (μ):

φ = arktan (μ)

Například koeficient třecího koeficientu bronzových červů a ocelových červů je asi 0,1, což odpovídá úhlu tření 5,7 °, takže úhel šroubovice musí být menší než tato hodnota, aby se dosáhlo samosprávného uzamykání.

2. inženýrské použití funkce zamykání
Ochrana proti vrácení: Ve scénách, jako jsou výtahy a jeřáby, může funkce sebezahčení zabránit tomu, aby se zatížení pohybovalo v opačném směru v důsledku gravitace nebo vnějších sil, čímž se zabránilo nehodám.
Vylepšená přesnost polohování: V CNC Machine Machine a robotických kloubech může funkce sebezamykání eliminovat přenosovou vůli a zlepšit přesnost polohování na ± 0,01 mm.
Například v systému řízení lodi může funkce samosmyvání převodovky zajistit, aby čepel kormidla zůstala stabilní v drsných mořských podmínkách a vyhýbá se zlévání.

Inovace v materiálech a procesech: Podpora přenosu s vysokou účinností
1. Materiál červa: Proces zhášení vysoce pevné slitiny oceli
Jako základní součást přenosu točivého momentu musí červ odolávat vysokému napětí a opotřebení. Typickým materiálem je 40crnimoa, který může dosáhnout tvrdosti 58-62HRC po ošetření a pevnost v tahu více než 1000 mPa. Proces zhášení tvoří martenzitickou strukturu rychlým chlazením, což výrazně zlepšuje tvrdost a odolnost proti opotřebení materiálu.

2. Materiál červů: Šok-poprvé vlastnosti bronzové slitiny
Materiál červů musí vzít v úvahu odolnost proti opotřebení i absorpci nárazů. Cínový bronz (ZCUSN10PB1) je první volbou díky své vysoké pevnosti v tahu (≥ 300MPA) a nízkým koeficientem tření (0,05-0,1). Jeho charakteristiky absorpce šoků jsou odvozeny z plastové deformační schopnosti měděné matrice, která může absorbovat nárazovou energii a snížit hluk vibrací.

3. Inovace procesu: Synergická optimalizace broušení a mazání
Broušení červa: Broušení CBN se používá pro superjemné mletí a drsnost povrchu zubů RA <0,4 μm zajišťuje přesnost sítí.
Mazací systém: Prostřednictvím kombinace mazání olejové mlhy a nuceného mazání se vytvoří stabilní olejový film, který sníží koeficient tření pod 0,03.
Například v převodovkách s větrným výkonem může design mazání červů zvýšit účinnost přenosu na více než 97%.

Scénáře aplikací: Od průmyslových ventilů po špičkové vybavení
1. Řízení průmyslového ventilu
V průmyslových odvětvích, jako je ropa, chemikálie a elektrická energie, musí ventily poháněné převodovkami s čtvrtinou otočením odolat dopadu vysokoteplotních a vysokotlakých médií. Jeho funkce amplifikace točivého momentu zajišťuje, že se ventil otevírá a rychle se zavírá a jeho samoobslužné charakteristiky zabraňují proudění média zpět. Například v systému chladicí vody jaderné elektrárny musí převodovka pracovat stabilně při vysoké teplotě 300 ° C.

2. Přenosový systém
V jeřábu, navijácích a dalších scénářích musí převodovka odolávat spoustu desítek tun. Jeho velký návrh poměru přenosu může zesílit motorový moment k tisícům metrů Newtonu a funkce sebezakrývání zabraňuje náhodnému klesajícímu zatížení. Například v přístavních jeřábech musí život převodovky překročit 10 let.

3. Pole špičkového vybavení
V polích, jako je Aerospace a Robotics, které vyžadují extrémně vysokou přesnost a spolehlivost, se samoobslužné charakteristiky a přesnost polohování převodovky stávají klíčem. Například v systémech řízení satelitních postojů musí převodovka udržovat přesnost polohování ± 0,001 ° ve vakuovém prostředí.