Taas nga kalidad nga Sun Gear Spline Shaft sa Planetary Gearbox sa China nga adunay Labing Maayo nga Pagbaligya

Unsaon Pagkalkulo sa Katig-a, Puwersa sa Pagsentro, Pagkaguba sa Pagkaguba ug Kakapoy sa mga Spline Coupling

Adunay lain-laing mga klase sa spline couplings. Kini nga mga couplings adunay daghang importanteng mga kabtangan. Kini nga mga kabtangan mao ang: Stiffness, Involute splines, Misalignment, Wear ug fatigue failure. Aron masabtan kung giunsa kini nga mga kinaiya may kalabutan sa spline couplings, basaha kini nga artikulo. Kini maghatag kanimo sa gikinahanglan nga kahibalo aron mahibal-an kung unsang klase sa coupling ang labing angay sa imong mga panginahanglan. Hinumdumi nga ang mga spline couplings kasagaran lingin ang porma, kini hinimo sa asero.

Mga involute splines

Ang epektibong side interference condition makapakunhod sa gear misalignment. Kung ang duha ka spline gikonektar nga walay spline misalignment, ang maximum tensile root stress mobalhin sa wala og lima ka mm. Ang linear lead variation, nga resulta sa daghang koneksyon ubay sa gitas-on sa spline contact, modugang sa epektibong clearance o interference sa usa ka gihatag nga porsyento. Kini nga matang sa misalignment dili maayo alang sa pagkonektar sa high-speed nga kagamitan.
Ang mga involute spline kasagarang gigamit sa mga gearbox. Kini nga mga spline nagpadala ug taas nga torque, ug mas maayo nga makaapod-apod sa karga taliwala sa daghang mga ngipon sa tibuok sirkumperensiya sa coupling. Ang involute profile ug mga sayop sa lead may kalabutan sa gilay-on tali sa mga ngipon sa spline ug mga keyway. Alang sa mga aplikasyon sa coupling, ang mga praktis sa industriya naggamit ug mga spline nga adunay 25 hangtod kalim-an ka porsyento sa mga ngipon sa spline nga nalambigit. Kini nga pag-apod-apod sa karga mas parehas kaysa sa naandan nga single-key couplings.
Aron mahibal-an ang labing maayo nga pagkabit sa ngipon para sa usa ka nalambigit nga spline coupling, si Xiangzhen Xue ug mga kauban migamit og computer model aron sundogon ang stress nga gipadapat sa mga spline. Ang mga resulta gikan niini nga pagtuon nagpakita nga ang usa ka "gitugot" nga Ruiz parameter kinahanglan gamiton sa coupling. Pinaagi sa pagtagna sa gidaghanon sa pagkaguba ug pagkagisi sa usa ka crowned spline, ang mga tigdukiduki makatagna sa tukma kung unsa kadaghan ang kadaot nga maangkon sa mga sangkap atol sa proseso sa coupling.
Adunay daghang mga paagi aron mahibal-an ang labing maayo nga anggulo sa presyur para sa usa ka involute spline. Ang mga involute spline kasagarang gisukod gamit ang anggulo sa presyur nga 30 degrees. Sama sa mga gears, ang mga involute spline kasagarang gisulayan pinaagi sa pagsukod ibabaw sa mga pin. Naglakip kini sa pagsal-ot sa piho nga gidak-on nga mga alambre taliwala sa mga ngipon sa gear ug pagsukod sa distansya tali kanila. Kini nga pamaagi makasulti kung ang gear adunay husto nga profile sa ngipon.
Ang spline system nga gipakita sa Figure 1 nagpakita sa usa ka vibration model. Kini nga simulation nagtugot sa tiggamit nga masabtan kung giunsa paggamit ang involute splines sa coupling. Ang vibration model nagpakita sa upat ka concentrated mass blocks nga nagrepresentar sa prime mover, internal spline, ug load. Importante nga matikdan nga ang meshing deformation function nagrepresentar sa mga pwersa nga naglihok niining tulo ka components.

Katig-a sa pagkabit

Ang pagkalkulo sa stiffness sa usa ka spline coupling naglambigit sa pagsukod sa pagkadugtong sa ngipon niini. Sa mosunod, atong analisahon ang stiffness sa usa ka spline coupling nga adunay lain-laing klase sa ngipon gamit ang duha ka lain-laing pamaagi. Ang direct inversion ug blockwise inversion parehong nagpamenos sa oras sa CPU para sa pagkalkulo sa stiffness. Bisan pa, kini nanginahanglan og mga evaluation submatrice. Dinhi, atong hisgutan ang mga kalainan tali niining duha ka pamaagi.
Ang analytical model para sa spline couplings makuha sa ikaduhang seksyon. Sa ikatulong seksyon, ang proseso sa kalkulasyon gipasabot sa detalye. Dayon among gi-validate kini nga modelo batok sa pamaagi sa FE. Sa katapusan, among gihisgutan ang impluwensya sa stiffness nonlinearity sa rotor dynamics. Sa katapusan, among gihisgutan ang mga bentaha ug disbentaha sa matag pamaagi. Nagpresentar kami og usa ka simple apan epektibo nga pamaagi alang sa pagbanabana sa lateral stiffness sa spline couplings.
Ang numerical nga kalkulasyon sa spline coupling gibase sa semi-analytical spline load distribution model. Kini nga pamaagi naglakip sa pagpino sa mga contact grid ug pag-update sa compliance matrix sa matag iteration. Busa, kini mokonsumo og dakong oras sa pagkalkula. Dugang pa, lisod gamiton kini nga pamaagi sa dynamic analysis sa usa ka rotor. Kini nga pamaagi adunay kaugalingong mga limitasyon ug kinahanglan gamiton lamang kung ang spline coupling hingpit nga gisusi.
Ang meshing force mao ang puwersa nga namugna sa usa ka misaligned spline coupling. Kini may kalabutan sa gibag-on sa spline ug sa transmitting torque sa rotor. Ang meshing force may kalabutan usab sa dynamic vibration displacement. Ang resulta nga nakuha gikan sa meshing force analysis gihatag sa Figures 7, 8, ug 9.
Ang pagtuki nga gipresentar niini nga papel nagtumong sa pag-imbestiga sa katig-a sa mga spline coupling nga adunay dili gihan-ay nga spline. Bisan tuod tukma ang mga resulta sa nangaging mga pagtuon, adunay mga isyu nga nagpabilin. Pananglitan, ang dili gihan-ay nga spline mahimong hinungdan sa mga kadaot sa kontak. Ang tumong niini nga artikulo mao ang pag-imbestiga sa mga problema nga nalangkit sa dili gihan-ay nga mga spline coupling ug pagsugyot og usa ka analitikal nga pamaagi alang sa pagbanabana sa presyur sa kontak sa usa ka spline connection. Gitandi usab namo ang among mga resulta sa mga nakuha pinaagi sa puro nga numerikal nga pamaagi.

Dili pagkahan-ay

Aron mahibal-an ang centering force, kinahanglan mahibal-an ang epektibong pressure angle. Gamit ang epektibong pressure angle, ang centering force gikalkulo base sa maximum axial ug radial loads ug updated Dudley misalignment factors. Ang centering force mao ang maximum axial force nga mahimong ipadala pinaagi sa friction. Daghang gipatik nga misalignment factors ang gilakip usab sa kalkulasyon. Usa ka bag-ong pamaagi ang gipresentar niini nga papel nga nagkonsiderar sa cam effect sa normal nga puwersa.
Niining bag-ong pamaagi, ang katig-a ubay sa spline joint mahimong i-integrate aron makakuha og global stiffness nga magamit sa torsional vibration analysis. Ang katig-a sa mga bearings mahimo usab nga makalkulo sa gihatag nga lebel sa misalignment, nga magtugot sa tukma nga pagbanabana sa mga dimensyon sa bearing. Gitambagan nga susihon ang katig-a sa mga bearings sa tanang panahon aron masiguro nga kini husto ang gidak-on ug pagkahan-ay.
Ang dili hustong pagka-align sa usa ka spline coupling mahimong moresulta sa pagkaguba o pagkapakyas. Kini tungod sa dili hustong pagka-align sa pitch profile. Kini nga problema kanunay nga wala tagda, tungod kay ang mga ngipon nagkontak sa tibuok involute profile. Kini ang hinungdan nga ang karga dili parehas nga naapod-apod ubay sa contact line. Busa, importante nga tagdon ang epekto sa dili hustong pagka-align sa contact force sa mga ngipon sa spline coupling.
Ang sentro sa male spline sa Figure 2 gipatong sa female spline. Parehas usab ang alignment meshing distances. Busa, ang meshing force curves mausab sumala sa dynamic vibration displacement. Kinahanglan mahibal-an ang mga parameter sa usa ka spline coupling sa dili pa kini ipatuman. Niini nga papel, ang modelo alang sa misalignment gipakita alang sa spline couplings ug ang mga may kalabutan nga parameter.
Gamit ang usa ka self-made spline coupling test rig, gitun-an ang mga epekto sa misalignment sa spline coupling. Sukwahi sa tipikal nga spline coupling, ang misalignment sa spline coupling hinungdan sa fretting wear sa usa ka piho nga posisyon sa nawong sa ngipon. Kini usa ka nag-unang hinungdan sa pagkapakyas niining mga matang sa coupling.

Pagkapakyas sa pagsul-ob ug kakapoy

Ang pagkapakyas sa usa ka spline coupling tungod sa pagkaguba ug kakapoy gitino sa unang panghitabo sa pagkaguba sa ngipon ug pagkadili-lig-on sa shaft. Ang mga standard nga pamaagi sa disenyo wala mag-isip sa kadaot sa pagkaguba ug gisusi ang kinabuhi sa kakapoy gamit ang dagkong mga pagbanabana. Gihimo ang mga eksperimento nga imbestigasyon aron masusi ang kadaot sa pagkaguba ug kakapoy sa mga spline coupling. Ang mga pagsulay gihimo sa usa ka gipahinungod nga test rig ug espesyal nga aparato nga konektado sa usa ka standard nga makina sa kakapoy. Ang mga parameter sa pagtrabaho sama sa torque, anggulo sa pagkadili-lig-on, ug axial distance giusab aron masukod ang kadaot sa kakapoy. Gisusi usab ang sobra nga pag-dimensyon.
Atol sa kakapoy ug pagkaguba, ang mekanikal nga pag-slide mahitabo tali sa gawas ug sulod nga mga spline ug moresulta sa grabeng pagkapakyas. Ang kakulang sa literatura bahin sa pagkaguba ug kakapoy sa mga spline coupling sa mga aero-engine mahimong tungod sa kakulang sa datos sa aplikasyon sa coupling. Ang pagkaguba ug pagkaguba sa kakapoy sa mga spline nagdepende sa daghang mga hinungdan, lakip ang pares sa materyal, geometry, ug mga kondisyon sa lubrication.
Ang pag-analisar sa mga spline coupling nagpakita nga ang sobra nga pag-dimensyon komon ug mosangpot sa lainlaing mga kadaot sa sistema. Ang pipila sa mga dagkong kadaot mao ang pagkaguba, pagkabali, kaagnasan, ug kakapoy sa ngipon. Naobserbahan usab ang mga problema sa kasaba sa mga industriyal nga palibot. Bisan pa, lisud ang pagtimbang-timbang sa kinaiya sa pagkontak sa mga spline coupling, ug ang mga numerical simulation kanunay nga nababagan sa paggamit sa piho nga mga code ug sa pamaagi sa boundary element.
Ang pagkapakyas sa usa ka spline gear coupling gipahinabo sa kakapoy, ug ang pagkabali nagsugod sa ubos nga radius sa kanto sa keyway. Ang keyway ug mga spline na-overload nga lapas sa ilang yield strength, ug ang dakong yielding naobserbahan sa mga ngipon sa spline gear. Ang usa ka fracture ring nga hinimo sa non-standard alloy steel nagpakita og hait nga corner radius, nga usa ka dakong hinungdan sa stress.
Daghang mga sangkap ang gitun-an aron mahibal-an ang ilang gidugayon sa kinabuhi. Kini nga mga sangkap naglakip sa spline shaft, ang sealing bolt, ug ang graphite ring. Ang matag usa niini nga mga sangkap adunay kaugalingon nga hugpong sa mga parametro sa disenyo. Bisan pa, adunay mga pagkaparehas sa mga distribusyon niini nga mga sangkap. Ang pagkaguba sa pagkaguba ug kakapoy sa mga spline coupling mahimong ikapasangil sa kombinasyon sa tulo ka mga hinungdan. Ang failure mode kanunay nga gihubit ingon usa ka dili linear nga distribusyon sa mga stress ug strain.

editor ni CX 2023-06-07