O que é folga em sistemas de cremalheira e pinhão? Como ajustá-lo para precisão e vida útil

Quando um sistema de cremalheira e pinhão é engatado, deve existir uma certa folga entre as superfícies dos dentes não motrizes. Essa folga é conhecida comoretaliação.

Backlash fornece espaço necessário para:

Formação de filme lubrificante

Tolerâncias de fabricação

Desvios de instalação

Expansão térmica durante a operação

Um sistema de transmissão com folga zero pode sofrer emperramento ou travamento quando ocorrem mudanças de temperatura ou erros de instalação.

No entanto, a reação excessiva pode criar:

Erro de posicionamento reverso

Impacto durante mudanças de direção

Precisão de movimento reduzida

Portanto, o objetivo não é eliminar completamente a folga, mas sim controlá-la dentro de uma faixa adequada de acordo com os requisitos da aplicação.

Quando uma máquina muda a direção do movimento, o motor pode girar enquanto a mesa de trabalho permanece temporariamente estacionária. Este atraso é um exemplo típico deerro de folga reversa.

A reação excessiva também pode causar:

Ruído de impacto durante aceleração e desaceleração

Carga dentária irregular

Repetibilidade de posicionamento reduzida

As causas comuns incluem:

Distância excessiva do centro da cremalheira e do pinhão

Desgaste dos dentes da cremalheira ou do pinhão

Folga do redutor de engrenagem

Frouxidão do rolamento

Mau alinhamento de instalação

Para sistemas de movimento de precisão, a folga de diferentes componentes deve ser separada e avaliada individualmente.

Pouca reação pode ser igualmente problemática.

Os sintomas típicos incluem:

Maior resistência à corrida

Maior corrente do motor

Aquecimento localizado

Ruído anormal

Marcação ou desgaste da superfície do dente

Um erro comum é ajustar uma posição até que pareça haver “folga zero”. Se a retilineidade da cremalheira, a precisão da montagem ou a excentricidade do pinhão não forem controladas, o sistema poderá ficar apertado ou emperrar em outras posições ao longo do percurso.

Alta precisão não significa forçar o par de engrenagens no engate mais apertado possível.

Para medir a folga do sistema com precisão:

Instale um relógio comparador na mesa móvel ou no lado de saída do pinhão.

Aplique pequenos movimentos para frente e para trás.

Registre o movimento de entrada antes que a carga comece a responder.

Durante a medição, distinga entre:

Folga dos dentes da cremalheira e do pinhão

Folga do redutor de engrenagem

Frouxidão de acoplamento

Folga do rolamento

As medições devem ser repetidas em múltiplas posições ao longo de todo o percurso. Isso ajuda a determinar se o problema é causado por:

Problemas gerais de ajuste

Erros de instalação local

Variação de retilinidade do rack

Diferentes aplicações requerem diferentes métodos de ajuste.

Sistemas Padrão

A folga normalmente pode ser ajustada por:

Alteração da distância central da cremalheira e do pinhão

Usando calços de ajuste

Usando suportes de rolamento excêntricos

Sistemas-de alta precisão

Soluções mais avançadas incluem:

Sistemas de pré-carga de pinhão duplo

Pinhões divididos

Mecanismos anti-retrocesso-carregados por mola-

Compensação eletrônica de-unidade dupla

No entanto, as soluções de pré-carga aumentam o carregamento contínuo em:

Dentes de engrenagem

Rolamentos

Sistema motor

Portanto, o projeto de pré-carga deve considerar:

Capacidade de carga nominal

Condições de lubrificação

Geração de calor

Vida útil necessária

A consistência da folga é afetada por muitos fatores mecânicos, incluindo:

Linearidade da superfície de montagem em rack

Precisão do passo da junta entre seções do rack

Excentricidade radial do pinhão

Rigidez do eixo

Precisão do suporte do rolamento

A lubrificação insuficiente acelera o desgaste dos dentes e faz com que a folga aumente com o tempo.

Após a instalação, o procedimento recomendado é:

Execute testes de curso-completo-de baixa velocidade.

Verifique ruído, resistência e temperatura.

Aumente gradualmente a velocidade e a carga.

Monitore as alterações de folga durante a operação.

A inspeção regular ajuda a identificar o desgaste antes que ocorra uma degradação grave do desempenho.

Se as superfícies dos dentes mostrarem:

Desgaste irregular severo

Pitting

Deformação plástica

Redução significativa na espessura do dente

simplesmente ajustar a distância central não pode restaurar as condições de contato adequadas.

Continuar a aumentar a pré-carga ou reduzir a folga pode concentrar a carga nas áreas danificadas e acelerar a falha.

Nesta fase, o sistema completo deve ser avaliado, incluindo:

Condição do rack

Condição do pinhão

Sistema de guia

Rolamentos

Condição de lubrificação

Em muitos casos, a substituição da cremalheira e do pinhão deve ser considerada como um conjunto combinado.

O controle adequado da folga requer um equilíbrio entre precisão de posicionamento, estabilidade operacional e vida útil do componente.

Componentes de movimento de precisão Tianjin Ounaidafornece soluções de cremalheira e pinhão com base em:

Módulo

Ângulo de pressão

Perfil do dente

Requisitos de precisão

Desenhos de instalação

Condições operacionais reais

Para solução de problemas de folga, os clientes são incentivados a fornecer:

Dados completos de medição de viagem

Use fotos

Desenhos da estrutura de transmissão

Especificações existentes de cremalheira e pinhão

Essas informações permitem que os engenheiros identifiquem a causa real dos problemas de folga e recomendem a solução mais confiável.

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