Kytkinvaihteet: tyypit, valinta ja voiteluopas

Kuinka kytkinhammaspyörät välittävät vääntömomentin väärin kohdistettujen akselien välillä

Kaksi napaa, joissa on ulkoiset hammaspyörän hampaat, jotka on kääritty holkkiin, joissa on yhteensopivat sisäiset hampaat – tämä on jokaisen kytkinpyörän takana oleva ydingeometria. Vääntömomentti kulkee verkottujen hampaiden läpi jäykän pulttiliitoksen sijaan, ja tähän verkkoon sisäänrakennettu välys antaa kytkimen absorboida kohdistusvirheitä siirtämättä taivutusjännitystä takaisin liitettyihin akseleihin.

Todellisissa asennuksissa esiintyy kolmenlaisia ​​kohdistusvirheitä: kulmikas, jossa akselin keskilinjat kohtaavat kulmassa; rinnakkainen siirtymä, jossa ne kulkevat rinnakkain, mutta eivät koaksiaalisesti; ja aksiaalinen, jossa akselin päät liikkuvat lähemmäs tai kauemmas toisistaan ​​käytön aikana. Hyvin sovitettu kytkinlaite käsittelee kaikkia kolmea samanaikaisesti rajoissa, jotka vaihtelevat merkittävästi hampaiden profiilin mukaan – jolloin valintapäätökset itse asiassa tehdään.

Suorahammas vs kruunu vs rummun muotoiset hammaspyöräprofiilit

Suorahampaiset liittimet olivat alkuperäinen malli: hampaat leikattiin yhdensuuntaisesti akselin akselin kanssa, koskettaen liitosholkkia tasaista pintaa pitkin. Ne toimivat, mutta litteä litteä kosketus keskittyy kulumaan hampaiden reunoihin, kun kulmavirheitä esiintyy, koska hampaat voivat heilua vain hieman ennen kuin reunakuormitus alkaa.

Kruunuhammasmallit ratkaisevat tämän työstämällä pienen säteen hampaan pintaan, joten kosketus pysyy keskellä, vaikka napa kallistuu holkkiin nähden. kruunuhammaspyörän kytkimen mallit, jotka on rakennettu korkeampaan kulmavirhetoleranssiin tyypillisesti mukautuvat kulmapoikkeamiin noin 1°30′ asti kiinnitystä kohti, mikä merkitsee asteen murto-osan toleranssin yli tapahtuvaa suoraa hyppäämistä.

Rummun muotoiset (tynnyri) hammasprofiilit työntävät tätä eteenpäin käyttämällä jatkuvasti kaarevaa hampaan pintaa yhden kruunun säteen sijaan. Tämä kaarevuus levittää kuormitusta laajemmalle kosketusalueelle koko kohdistusvirhealueen kautta, mikä on tärkeintä sovelluksissa, joissa iskukuormitus ja tärinä lisäävät tavallisen käyntivirheen vaikutusta – tyypillisiä esimerkkejä ovat valssaamot ja murskaimet.

Vaihteistokytkimen tyyppi vastaa kuormitusta ja kohdistusvirhettä

Valinta alkaa kahdella numerolla: vääntömomentilla, jonka kytkimen on kestettävä, ja asennuksen realistisesta kohdistusvirheestä. Kumpaakaan ei pidä arvioida löyhästi – alimitoitettu vääntömomentti nopeuttaa hampaiden kulumista, kun taas kohdistusvirheen aliarvioiminen johtaa ennenaikaiseen reunakuormitukseen riippumatta siitä, kuinka hyvin kytkin muuten on mitoitettu.

Sovelluksissa, joissa on yhdistetty kohtalainen kohdistusvirhe iskuihin tai sykliseen kuormitukseen – kuljetinkäytöt, sekoittimet, myllylaitteet – nailonholkki tai iskuja vaimentava rakenne tarjoaa merkittävän edun kiinteään teräsrakenteeseen verrattuna. nyloninen sisempi rengasrumpuvaihdekytkin, joka on suunniteltu iskunvaimennusta varten vähentää voimansiirron kautta välittyvää huippukuormaa äkillisten vääntömomenttipiikkien aikana, mikä pidentää kuormituksen alaisena käynnistyvien ja pysähtyvien laitteiden käyttöikää.

Kun kohdistusvirhe on minimaalinen ja painopiste on vääntömomenttitiheydellä pienikokoisessa tilassa, vakioteräsrumpu tai kruunurakenne ovat edelleen kustannustehokkaampi valinta – nylonholkin lisätty iskunsietokyky ei ole vääntömomentin kapasiteettia koskevan kompromissin arvoinen tasaisten, hyvin kohdistettujen vetojen kannalta.

Kytkinvaihteet integroidulla jarrutustoiminnolla

Nosturit, nostimet ja muut hallittua pysäytystä vaativat sovellukset tarvitsevat kytkimen, joka toimii myös jarrulaitteiden kiinnityspisteenä. Sen sijaan, että lisättäisiin erillinen jarrulevykokoonpano kytkimen alavirtaan, rumpuhammastettu rakenne, jossa on sisäänrakennettu jarrupyörä, pitää jarrupinnan suoraan kytkimen rungossa, lyhentää voimansiirtoa ja eliminoi ylimääräisen laakereiden ja tukien.

rumpuhammasliittimet, jotka on rakennettu integroidulla jarrupyörällä ovat yleisiä nostureissa ja kaivosnostureissa erityisesti, koska yhdistetty rakenne vähentää erillisten pyörivien komponenttien määrää, jotka vaativat itsenäisen kohdistuksen ja tarkastuksen.

Voiteluvälit ja mikä määrittää käyttöiän

Vaihteistokytkimet rikkoutuvat kulumisesta, eivät väsymisestä, ja kulumisnopeus kulkee lähes suoraan voiteluolosuhteissa. Rasvavoideltu kytkimet tarvitsevat tyypillisesti uudelleenvoitelua käyttönopeuteen ja käyttösuhteeseen sidotun aikataulun mukaisesti – jatkuva nopea huolto vaatii lyhyempiä aikavälejä kuin jaksoittaiset hidaskäyntiset ajot, ja keskipakovoima korkeammilla kierrosluvuilla kiihdyttää öljyn irtoamista itse rasvan sisällä olevasta sakeuttajasta.

Vaihteistotyyppisten kytkimien voitelukäytännöt – voiteluaineen valinta, itsenäiset vs. ulkopuoliset järjestelmät ja tarkastusvälit – käsitellään kohdassa ANSI/AGMA joustavan kytkimen voitelustandardi , jota useimmat valmistajat käyttävät omien huoltosuositustensa perustana.

Käytännössä teollisuuden yleisen huollon järkevä lähtökohta on uudelleenrasvaus kuuden tai kahdentoista kuukauden välein, ja se kiristetään neljännesvuosittain suurnopeuksille tai tärinäasennuksille. Tämän intervallin tulisi vaihdella todellisen rasvan kunnon perusteella tarkastuksessa, ei kiinteän kalenterin mukaan – rasva, jossa näkyy metallihiukkasia tai on eronnut, on vaihdettava riippumatta siitä, kuinka hiljattain se on huollettu.

Kun avaimeton lukitusyksikkö toimii paremmin kuin avaimella varustettu liitäntä

Perinteiset kiilatut akseli-napaliitokset toimivat luotettavasti kohtuullisella vääntömomentilla, mutta itse kiilaura tuo mukanaan jännityksen keskittymispisteen ja pienen määrän välystä, joka kasvaa kiilan ja kiilauran kuluessa. Suuren vääntömomentin tai peruutuskuormituksen sovelluksissa tämä välys näkyy lopulta mitattavissa olevana välyksenä akselin ja navan välillä.

Avaimeton liitäntä kiinnittää navan akseliin pelkän kitkan kautta käyttämällä kartiomaista lukituselementtiä tasaisen radiaalipaineen luomiseksi koko akselin kehällä. avaimettomat lukituskokoonpanot välyksettömiin akseli-napaliitäntöihin eliminoi kiilaura luo ja pitää niiden otteen ilman lisäkulumista, jota kiilaliitokset kerääntyvät toistuvien kuormitusjaksojen aikana.

Kompromissi on kustannus ja asennuksen tarkkuus – avaimettomat kokoonpanot vaativat tarkempaa vääntömomentin hallintaa asennuksen aikana kuin avainnapa. Sovelluksissa, joissa nollavälys ja pitkäkestoinen pitoteho ovat tärkeämpiä kuin asennuksen yksinkertaisuus, tämä kompromissi kannattaa yleensä tehdä.

Vaiheittaiset ohjeet kohdistuksen ja kiinnitysmomentin saamiseen oikein ensimmäisellä kerralla, vaiheittaiset vaihteistokytkimen asennus- ja kohdistusmenettelyt kattaa sekvenssin, jonka useimmat asentajat kaipaavat kiirehtiessään kytkimen vaihtoa.