В сравнение с обработени зъбни колела,шприцованазъбните колела имат малко общо, с изключение на това, че използват инволютивно спрежение за предаване на движение. Съществуват съществени разлики между тези две предавки. Механичната предавка е да се реже и машинно да се зададе на определен размер на специална зъбна машина, проектирана за специфична обработка; Формованите зъбни колела са формовани под налягане в кухини на зъбните колела, които обикновено се обработват от електрически машини за обработка на електрически разряди (EDM). Размерът на кухината на инжекционното зъбно колело може да гарантира, че инжекционната предавка, която се охлажда и свива след леене под налягане, има правилна размерна толерантност. Милиони инжекционни зъбни колела могат да се обработват с една кухина на формата.
Задачата на производителя на режещи зъбни колела е да реже всяка предавка в съответствие с изискванията за толеранс. Задачата, с която се сблъскват производителите на инжекционни зъбни колела, е да направят почти перфектна кухина на зъбните колела и след това да използват тази кухина, за да обработват всички предавки, които отговарят на изискванията за толеранс. Тази на пръв поглед малка, но съществена разлика доведе до много други промени. Тази разлика се е образувала, когато са използвани инжекционно формовани зъбни колела в Един път реши.
Дизайн на шлифовъчни зъбни колела
Няма съмнение, че инжекционното зъбно колело трябва да се формира в кухината на матрицата. Този факт е довел до важни последици. Трудно е кухината на инжекционната форма и частите на вала в нея да имат точния толеранс, осигурен от механизма за механично предаване. Кухината и зъбното колело могат да се свият или разширят с различна скорост с промяната на влажността и температурата. С различни местни условия, здравината, твърдостта и дори ефективността на предаване на формованите зъбни колела ще се променят. В условията на натоварване температурата на зъбната повърхност ще се повиши, което ще се отрази на характеристиките на пластмасата. Поради тези променливи и други фактори е необходимо да се персонализират зъбите на зъбните колела.
Предимството на дизайна на инжекционната предавка се отразява в нейното приложение. Повечето зъбни зъбни предавки са уникални. Една предавка може да бъде прецизно проектирана така, че да изпълни определената й функция само когато свързва с друга предавка. В допълнение, оптималният дизайн и производство на зъбни колела почти не трябва да отчитат факторите на инструмента.
Прецизността на кухината на матрицата, произведена от WEDM, зависи от точността на CAD. Толерансът на кухината на зъбното колело може да достигне ниво на микрона. Всъщност традиционният плот вече не е необходим, а диаметърът или модулът на диаметъра вече не са важен технически параметър. Еволюционният основен кръг става важна променлива. Ъгълът на налягане може да се регулира по аналогичен начин, за да се балансира връзката между якостта и височината, когато зъбите на зъбното колело са отворени. В сравнение със стандартната предавка, специално проектираната предавка е значително подобрена в производителност, тишина и допустима поносимост.
Устройство за леене под налягане
След дизайна на мрежовата мрежа и настройката на толеранса следващата стъпка е да направите устройство за леене под налягане. Устройството за формоване на зъбни колела трябва да бъде прецизно, с добра термична стабилност, закалена плъзгаща се втулка и повърхност, точна форма на зъбната кухина и дизайн на инжекционната форма с високо налягане. Самата кухина на зъбното колело трябва да бъде специално проектирана според избрания материал за матрицата.
Поради много фактори е невъзможно точно да се предскаже реалното свиване на зъбните колела в специални приложения. Най-важният фактор е, че свиването на инжекционния механизъм в кухината на матрицата не е изотропно. Свиването на тялото на зъбното колело може да е близко до прогнозата на производителя GG, но тъй като зъбните колела на зъбните колела са заобиколени от стомана, неговата охлаждаща форма е различна от формата на макро охлаждане на по-голямото тяло на зъбното колело.
По-добър метод за определяне на свиването е методът на двуетапния подход. Коефициентът на свиване на предавките се оценява предварително, след което се прави инжекционната форма и се обработва първата партида предавки. Тогава се измерва прецизно профилът на зъбите на пробите на зъбни колела, за да се определи скоростта на свиване на всяка част, и след това се прави нова кухина на матрицата според измерената степен на свиване. И накрая, могат да се получат зъбни предавки с квалифицирана геометрична точност. Само чрез откриване на профила на зъба може да се определи точно свиването на инволе. Чрез подвижно разпознаване на предавки можем да познаем някои условия за неравномерно свиване на предавките, но понякога това може да доведе до заблуждаване.
Понякога материалите за пълнене на стъкло могат да се използват за производство на зъбни зъбни колела. Тъй като степента на свиване на този материал е много ниска, явлението свиване вече не е проблем при дизайна на леене под налягане. Този метод обаче може да доведе и до нови проблеми. Инженерните смоли, които не са пълни със стъкло, като найлон и ацетал, могат да създават много прецизни форми чрез леене под налягане, въпреки свиването. Въпреки това, материалът за пълнене на стъкло ще произведе съединителна част на кръстовището пред инжекционния поток, което ще доведе до повърхностна деформация на зъбните колела на зъбните колела и ще доведе до някои локални слаби точки на зъбното колело. Най-общо казано, запълнените със стъкло предавки са по-склонни да се износват по време на експлоатационния си живот от еквивалентните предавки без стъкло. Материалите за пълнене обикновено се използват само за специални нужди, например когато предавките с наднормено тегло ще се превърнат в проблем.
Процес на леене под налягане
Различни са процесите на леене под налягане и машини за леене под налягане. Процесът на леене под налягане на зъбно колело изисква висока точност и повторяемост. Най-общо казано, високоточните зъбни колела трябва да се произвеждат с нова смола. Въпреки това, дори ако се използва новата смола, материалът трябва да има подходяща сухота, температурата му на топене трябва да бъде точно контролирана и повторяема, а налягането на инжектиране също трябва да бъде точно контролирано. Координацията между оборудването за леене под налягане и контрола на процеса на леене под налягане също трябва да се има предвид.
Когато шприцоването се извършва при висока температура и високо налягане, въздухът в кухината на формата трябва да бъде заменен от разтопена пластмаса. Следователно е необходимо да се създаде изпускателен отвор, който позволява изпускането на въздух, без да изтича смола. Ако изпускателният отвор е твърде малък и газът не се изхвърля плавно, това може да причини изгаряне; Ако отдушникът е твърде голям, разтопената пластмаса ще изтича и ще образува светкавица върху частите.
Препоръчва се потребителите на инжекционните съоръжения да посетят фабриката за обработка на инжекционни зъбни колела преди подписване на договора. Общо проучване на оборудването за леене под налягане, чистотата, способността за проверка и персонала на фабриката ще ви помогне правилно да прецените дали фабриката има потенциалната способност за успешна обработка и контрол на леенето под налягане. Например, е трудно да се произвеждат прецизни инжекционни зъбни колела в среда без контрол на температурата. Изключително трудно е да се обработват прецизни инжекционни зъбни колела при влажност 90% и 100 градуса по Фаренхайт.
Тестване на шприцовъчни машини за инжектиране
С течение на годините технологията за откриване на предавки непрекъснато се усъвършенства за точно измерване на повечето грешки при рязане на зъбни колела. Сканиращото измерване на инволютивен зъбен профил обикновено открива само няколко зъба в един кръг. Металните зъбни колела се обработват на зъбни машини като котловане и шлицване, а профилът на зъбите на всеки зъб е основно един и същ. Въпреки това зъбните колела могат да имат големи индивидуални грешки в определено положение на всяка зъбна повърхност на зъбното колело. Нещо повече - процесът на инжектиране може да въведе много различни грешки от традиционната обработка.
Тъй като всяко зъбно колело за инжектиране трябва да се свие, еволюционният профил на зъба е целевият зъбен профил, а не дадена стойност. Независимо дали стъпката на диаметъра, модулът, основната стъпка, ъгълът на налягане или каквито и да е други еволюционни параметри се използват за контрол на геометрията на зъбното колело, тези параметри са променливи за действителните обработени части. За тези разнообразни параметри е необходимо да се зададат практически допуски.
Единственият начин да се определи размерът на инжектираната предавка е да се сканира и измери профилът на еволюирания зъб и да се определи действителният размер на физическата геометрия на зъбното колело. Възможно е обаче да има следните ситуации: размерът на шприцована форма напълно надхвърли изискванията за толеранс, но подвижните изчерпателни резултати от тестовете все още са квалифицирани. Например, резултатът от изпитването на зъбния профил на зъбно колело, неговият незаметен основен кръг се е отклонил далеч от определената стойност. Тестваната предавка има 64 зъба, а използваната измервателна предавка също има 64 зъба. При откриването на търкаляне има много ангажирани зъби едновременно и почти няма цялостно отклонение на един зъб в резултатите от измерването. Въпреки че тази предавка изглежда голяма, основният й кръг е много малък. Тъй като дебелината на зъба на зъбното колело е изтънена, могат да бъдат постигнати добри технически показатели при откриване на търкаляне. След като тези инжекционни формовъчни части се предоставят на потребителите, те незабавно ще се провалят при задействане с метални зъбни колела с правилен размер.
За да се предотврати подобен вид грешка, е необходимо да се формулират технически спецификации за размерите на променливите на всяка предавка, маркирани с толеранс.
Предложени технически параметри на инжекционната предавка
В системата AGMA геометричните параметри на основния кръг на предавките се използват като основни параметри за управление. Като работни данни се използват индиректни параметри на предавката, като стъпка на диаметъра и ъгъл на налягане, които се използват като еталон при традиционния анализ.
Инспекцията на зъбно колело може да се счита за най-добрият метод за осигуряване на качествена консистенция на зъбни формовъчни зъбни колела при масово производство. Той не само изразява цялостната обща грешка (TCE) или една зъбна цялостна грешка (TTE) на предавките, но също така определя дали действителното централно разстояние между измерената предавка и измерената предавка е в определената положителна и отрицателна толерансна зона. Това осигурява прост метод за осигуряване на последователност на ежедневното производство на инжекционни зъбни колела. Статистическият анализ на резултатите от изпитванията при търкаляне на партида от пробни зъбни колела може да определи дали общата форма и абсолютният размер на зъбните колела са в зоната на толеранс. Проверката на търкаляне е по-скоро като установяване на валидна проверка на квалификационната проверка за зъбни зъбни колела и трябва да се гарантира, че инжекционните зъбни колела, произвеждани всеки ден, отговарят на тази проверка.
Перспективата за развитие на инжекционната предавка е доста оптимистична. Материалите са значително подобрени, а машините за леене под налягане са все по-усъвършенствани. Изпитвателното оборудване успя да измери тези уникални зъбни формовъчни колела с висока точност. В бъдеще може да се очаква да се използват инжекционни зъбни колела вместо метални зъбни колела в приложения за предаване на леко натоварване. Производителите търсят места и полета, където могат да се използват метални зъбни колела, но могат да се използват пластмасови зъбни колела.
За да влезете в тези нови потенциални полета за приложение, всяка стъпка трябва да се извърши правилно и трябва да се използва всяко предимство на шприцованите зъбни колела. В резултат на това ще бъде разработено ново поколение продукти за предаване на енергия с отлични показатели.
