Como Verificar a Carga Sobresaliente quando uma coroa de corrente é movida ao longo do eixo de saída da caixa de engrenagens

Um acionamento por corrente é refeito para que o pinhão fique mais próximo da carcaça da caixa de câmbio, e a suposição é que a mudança é segura porque o pinhão está mais próximo do suporte. No papel, o torque transmitido permanece inalterado, Então nada parece diferente. Na prática, as cargas do rolamento e do eixo podem subir ou descer dependendo de para onde o pinhão se moveu e de como a corrente puxa, e uma mudança de layout sem controle pode deixar os rolamentos de saída ou o eixo fora das condições de carga nominal.

Carga sobresaliente é a carga radial aplicada fora do suporte do eixo por um componente como um pinhão dentado. Mudar a posição do pinhão altera o braço de alavanca, e com ele o momento flexor do eixo e as reações do rolamento, mesmo quando o torque permanece o mesmo. Veja como verificar corretamente antes de comprometer o layout.

Por que mover a engrenagem altera a carga de apoio

O torque indica quanto esforço de giro é transmitido. Não diz quanta carga radial o rolamento suporta.

Quando uma corrente enrola um pinhão dentado, A corrente puxa o pinhão dentado no plano do acionamento. Para uma dada força radial e seção do eixo, O momento flexor é essa força multiplicada pela distância axial da seção ao plano de carga do pinhão dentado. Mova o pinhão mais longe do rolamento e o momento aumenta; Aproxime-se e o momento cai, para a mesma carga. Portanto, dois acionamentos com torque idêntico e tensão de corrente idênticas podem carregar o rolamento de saída de forma muito diferente, puramente de onde a coroa fica ao longo do eixo. É por isso "Mesmo torque" não é uma resposta segura para uma mudança de posição, e por que a posição precisa ser verificada em relação às próprias condições de carga publicadas pela caixa de câmbio.

A tensão da corrente não é a carga radial total

O ponto de partida é a força resultante no pinhão dentado. A tração efetiva da corrente sozinha não é suficiente para determinar isso, e as reações do rolamento também dependem da posição da carga e do arranjo de suporte.

O torque no pinhão vem da diferença entre as tensões da corrente do lado apertado e do lado falso, Atuando no raio de pitch. O que frequentemente é chamado de força circunferencial, ou a tração efetiva, É essa a diferença de tensão:

F_eff = 2 × T/d

Com torque transmitido T em N·m e diâmetro do passo do pinhão d em metros, F_eff está em Newtons. Se d é em milímetros, Uso F_eff = 2000 × T/d instead. Essa tração efetiva não é a mesma que a força total que a corrente exerce no eixo. A corrente tem um lado apertado e um lado frouxo, e a soma vetorial deles fornece a força da cadeia sobre o pinhão. Em um layout comum de cadeia aberta, os dois vãos puxam amplamente em direção ao outro pinhão, Portanto, vãos quase paralelos resultam em uma soma próxima de suas tensões. Outros layouts exigem as direções vetoriais reais; Exatamente o oposto, Vetores de tensão colinear, em vez disso, subtrairiam. Por isso, a geometria da sequência precisa ser desenhada, não assumido, antes que a carga radial seja calculada. Considere os efeitos do tensor na tensão da corrente, Peso dos componentes, e casos de carga dinâmica. Se o catálogo da caixa de câmbio usar um fator de elemento de transmissão para estimar a carga aplicada a partir do torque, Use o método especificado e evite adicionar fatores duas vezes para o mesmo efeito.

Registre a Geometria e o Arranjo de Suporte

A verificação de carga radial começa com o que está no eixo e onde. Registre o seguinte antes de qualquer cálculo.

Note o diâmetro do passo do pinhão dentado e a contagem de dentes, já que o diâmetro do passo determina a tração efetiva para um dado torque. Registre a posição axial do plano de passo do pinhão e sua distância a partir do datum exato mostrado no diagrama de carga da caixa de engrenagens, como um eixo, ombro ou face de carcaça especificados. Essa dimensão de catálogo não é automaticamente a distância até o centro de apoio mais próximo. Registre as direções dos vâmpulos de ambas as correntes e a tração resultante em relação à caixa de câmbio, incluindo se a sequência é horizontal, vertical, ou em um ângulo. Mantenha os pinhões alinhados no plano da corrente pretendido. Note a disposição de suporte, ou seja, quais rolamentos sustentam o eixo e onde eles se posicionam em relação ao pinhão dentado.

Finalmente, Verifique os dados da caixa de câmbio para a classificação de sobrecarga. Um valor publicado de sobrecarga suspensa vem com condições: o ponto no eixo onde se assume que a carga atua, A velocidade, Dever e base de vida, As direções de força e rotação, e se a carga axial combinada é permitida. Uma classificação citada para uma carga em um ponto não é transferida para uma carga em outro ponto sem verificar as condições, Então leia as condições antes de comparar. Por exemplo, Orientação de carga descentralizada do SEW-EURODRIVE verifica tanto a vida útil quanto a resistência do eixo e utiliza a menor carga permitida. Suas constantes pertencem às unidades de engrenagem listadas, Não em toda caixa de câmbio.

Observe os limites e as condições de classificação

Duas bandeiras amarelas impedem que uma mudança de layout se torne uma falha.

A primeira é que reduzir o saliência não é automaticamente seguro para todas as estruturas. Um saliência mais curta reduz o momento flexível para a mesma carga, O que geralmente é útil, mas as cargas reais de apoio também dependem do arranjo de suporte, A direção da puxada da corrente, e qualquer componente axial. Resistência do eixo, reações de apoio e as cargas combinadas internas e externas ainda precisam permanecer dentro dos limites permitidos. Trate uma mudança de layout como uma mudança no caminho de carga a ser verificada, não como uma melhoria garantida.

A segunda é que não existe um único fator de correção para carga em balanço. O quanto a mudança de posição importa depende da caixa de câmbio, O arranjo de rolamento, A velocidade, e o dever, Portanto, um fator geral aplicado entre diferentes unidades não é confiável. A verificação pertence às condições de classificação específicas da caixa de câmbio, Não contra uma regra prática. Classificações radiais e axiais separadas não devem ser tratadas como um envelope operacional retangular no qual ambos os máximos podem ser usados juntos. Orientação axial do SEW-EURODRIVE, por exemplo, separa seu gabinete sem carga suspensa do carregamento combinado, que precisa de uma avaliação adicional.

Lista de Verificação de Antes e Depois

Se o layout tiver que mudar, Revise como Engenharia

Quando uma sequência precisa ser reformulada, As opções geralmente são aceitar a carga na nova posição, adicionar um rolamento externo ou um arranjo de suporte de carga para aliviar a carga radial da saída da caixa de engrenagens, ou selecionar uma unidade com classificação que se encaixe no novo layout. Cada um precisa de uma revisão de engenharia em relação à geometria real, não um ajuste no chão de fábrica. Um suporte externo pode ser projetado para suportar carga radial e, onde especificado, Carga axial. Ela não remove automaticamente a carga dos rolamentos da caixa de câmbio: Compartilhamento de carga, Alinhamento, a localização axial e o movimento térmico devem ser verificados para que o suporte adicional não sobrecarregue o eixo. Qualquer que seja o caminho escolhido, A decisão deve ser registrada, porque a próxima pessoa a mover o pinhão vai depender dele.

FAQ

Mover uma coroa mais próxima da caixa de câmbio sempre reduz a carga nos rolamentos de saída? Aproximar o plano de carga do mesmo suporte de rolamento reduz o momento flexivo da mesma carga radial, mas não é automaticamente seguro para toda estrutura. As cargas reais de apoio também dependem do arranjo de suporte, A direção da puxada da corrente, e qualquer componente axial, Portanto, a mudança precisa ser verificada com as condições específicas de classificação da caixa de câmbio, em vez de ser considerada uma melhoria.

A tensão da corrente é a mesma que a carga radial no eixo?? Não. O torque transmitido vem da diferença entre as tensões do lado apertado e do lado falso que atuam no raio de inclinação, mas a força da corrente no eixo é a soma vetorial de ambas as tensões nas direções reais do vão. A tração efetiva sozinha não determina essa força, Portanto, a geometria do trecho da corrente e as condições de tensão precisam ser registradas antes que o resultado seja definido.

Próximo passo

Se um pinhão de corrente no eixo de saída da caixa de engrenagem está sendo reposicionado e você quer que a carga sobrecarregada seja verificada em vez de assumir, Envie o desenho do layout para nós, Os dados do pinhão, a distância do ponto de referência da caixa de câmbio, e o dever. Podemos analisar a aplicação com base nos dados relevantes da caixa de câmbio e identificar o que deve ser confirmado para o layout proposto. Explore nosso Motores de engrenagens helicoidais, or Entre em contato conosco para iniciar uma revisão de configuração.