Apa itu gearbox peredam kecepatan?

Pemilihan dan integrasi peredam kecepatan memerlukan lebih dari sekadar memilih satu dari katalog. Dalam kebanyakan kasus torsi maksimum, kecepatan, dan beban radial yang diterbitkan tidak dapat digunakan secara bersamaan. Faktor layanan yang tepat harus diterapkan untuk mengakomodasi berbagai aplikasi dinamis. Dan, setelah peredam kecepatan yang sesuai dipilih, pemasangan dan perawatan yang tepat adalah kunci untuk memaksimalkan masa pakai.

Kategori peredam kecepatan

Berbagai macam perangkat pengurangan kecepatan mekanis termasuk katrol, roda gigi, pinion, dan penggerak gesekan. Ada juga produk listrik yang bisa mengubah kecepatan mesin. Diskusi ini akan fokus pada peredam kecepatan drive tertutup, juga disebut drive taji dan gearbox, yang memiliki dua konfigurasi utama:in-line dan tegak lurus. Masing-masing dapat dicapai dengan berbagai jenis roda gigi. Model linier biasanya terdiri dari roda gigi heliks atau taji, roda gigi planet, mekanisme cycloidal, atau generator gelombang harmonik. Desain planet umumnya memberikan torsi tertinggi dalam paket terkecil. Penggerak sikloid dan harmonik menawarkan desain yang ringkas dengan rasio yang lebih tinggi, sedangkan unit roda gigi heliks dan heliks umumnya paling ekonomis. Semuanya cukup efisien.

Roda gigi cacing mungkin merupakan solusi pengurangan biaya yang paling efektif, tetapi biasanya memiliki minimum 5:1 dan kehilangan efisiensi yang signifikan saat rasio roda gigi meningkat. Peredam roda gigi miring sangat efisien tetapi memiliki batas pengurangan kecepatan atas efektif 6:1. Jenis aplikasi menentukan desain peredam kecepatan mana yang paling memenuhi persyaratan.

Sebelum memilih peredam apa pun, data teknis harus dikumpulkan untuk memilih dan memasang unit dengan benar:torsi, kecepatan, daya, efisiensi peredam, faktor servis, posisi pemasangan, variabel sambungan, dan masa pakai yang diperlukan. Dalam beberapa aplikasi, jumlah putaran, kesalahan transmisi, kekakuan torsional, dan momen inersia juga penting.

Hubungan torsi, kecepatan, dan daya

Torsi yang diperlukan mungkin merupakan kriteria yang paling penting karena ini diterjemahkan ke dalam jumlah kerja yang harus dilakukan oleh peredam kecepatan. Sementara dalam aplikasi sederhana, menentukan torsi bisa relatif mudah, bisa jadi sulit di mesin yang kompleks. Inersia, gesekan, dan gravitasi – fenomena fisik yang cenderung menolak gerakan – harus diidentifikasi sehingga torsi yang cukup dapat dihasilkan untuk mengatasinya. ini bisa sulit dengan mesin yang kompleks. Inersia, gesekan, dan gravitasi - fenomena fisik yang biasanya menahan gerakan - harus diidentifikasi untuk menghasilkan torsi yang cukup untuk mengatasinya. Mempertimbangkan koefisien gesekan dan percepatan dan pengereman massa inersia penting dalam menghitung torsi yang diperlukan. Jalan pintas untuk menemukan torsi yang diperlukan untuk mesin yang ada adalah dengan membaca arus motor dengan menentukan penarikan arus. Kemudian perhitungan dapat dilakukan untuk menemukan daya yang dibutuhkan. Akhirnya, dengan menggunakan rumus torsi standar dan memperhitungkan rasio yang berbeda, nilai torsi akhir dapat diperoleh.

Setelah menentukan daya yang dibutuhkan, faktor layanan harus diperhitungkan untuk mengukur perangkat dengan benar. Faktor layanan memperhitungkan parameter operasi lainnya, termasuk lamanya hari kerja, jumlah mulai dan berhenti, karakteristik beban, dan sumber daya. Kebanyakan reduksi dinilai untuk torsi maksimum pada jumlah jam seumur hidup tertentu. Faktor pembatas dalam peringkat ini bukanlah kekuatan roda gigi atau poros, tetapi umur bantalan. Karena bantalan harus mendukung gaya pemisah roda gigi di bawah beban, pemuatan kurang dari peringkat maksimum meningkatkan umur gearbox. Sebaliknya, dengan meningkatkan variabel beban seperti yang disorot di atas, akan terjadi penurunan masa pakai gearbox. Oleh karena itu, untuk mencapai persyaratan torsi yang efektif, faktor servis yang tepat perlu diterapkan.

Peredam kecepatan dan motor dapat dipilih pada tahap ini. Biasanya, sumber daya utama dipilih, seperti mesin atau motor yang berjalan pada kecepatan tertentu. Mendapatkan rasio roda gigi yang benar dari peredam kecepatan dan perkalian torsi yang dihasilkan hanyalah masalah membagi kecepatan motor dengan kecepatan elemen yang digerakkan. Kemudian ukuran motor yang benar dapat ditemukan dengan melampirkan faktor dan nilai yang berbeda ke rumus daya motor standar.

Setelah pemilihan dilakukan, pertanyaan selanjutnya adalah bagaimana gearbox akan diintegrasikan ke dalam mesin. Perhatian utama adalah bagaimana gearbox akan dipasang dan bagaimana itu akan dihubungkan ke pengontrol dan beban yang digerakkan.

Orientasi poros adalah salah satu pertimbangan pertama. Dalam banyak aplikasi, diinginkan untuk memposisikan poros input atau output secara vertikal. Dalam hal ini, perhatian besar harus diberikan untuk memastikan pelumasan yang tepat. Oli atau gemuk gearbox tidak hanya melindungi dari keausan roda gigi, tetapi juga mengurangi keausan bantalan. Jadi, ketika salah satu poros dipasang secara vertikal, bantalan penopang paling atas mungkin tidak mendapatkan pelumasan yang diperlukan. Dalam beberapa desain roda gigi, percikan dan kabut dari roda gigi yang berputar di reservoir minyak sudah cukup untuk memastikan pelumasan yang tepat, tetapi untuk jenis kecepatan lambat, bantalan yang telah dilumasi dan disegel harus dipasang. Dalam aplikasi kecepatan tinggi lainnya, mungkin perlu menggunakan pompa internal atau eksternal untuk mengirimkan pelumas ke lokasi yang diinginkan. Kapan pun perlu memasang poros secara vertikal, penting untuk menentukan apakah metode pelumasan alternatif diperlukan.

Masalah selanjutnya adalah bagaimana menghubungkan peredam kecepatan ke sumber listrik dan beban yang digerakkan. Pilihannya termasuk mengemudi dengan katrol, rak atau pinion, menghubungkan ke kopling, poros saluran, atau sambungan universal, dan pemasangan poros langsung pada poros yang digerakkan.

Saat menghubungkan ke puli, sproket atau roda gigi, masalah utama adalah beban radial, yang biasa dikenal sebagai beban gantung. Bantalan poros dirancang tidak hanya untuk mendukung gaya yang memisahkan roda gigi, tetapi juga untuk mentransmisikan beban radial dan dorong tertentu ke poros itu sendiri. Saat mengemudi dengan katrol dan roda gigi, ada gaya radial saat sabuk atau rantai mencoba memutar poros. Besarnya gaya ini dapat dihitung sebagai torsi yang ditransmisikan dibagi dengan jari-jari puli atau sproket. Biasanya, bagaimanapun, ini bukan satu-satunya kekuatan samping yang diberikan. Katrol atau rantai kencang di sisi penggerak tetapi memiliki celah di sisi belakang. Sebuah perangkat penegang biasanya dipasang untuk mengurangi kebisingan dan mencegah sabuk dari tergelincir atau melompati gigi. Ketika sabuk atau rantai kencang, beban radial tambahan terjadi. Saat memilih penggerak roda gigi, kombinasi beban radial yang dihasilkan dari torsi dan tegangan harus diperhitungkan.

Saat menghubungkan peredam kecepatan ke kopling dan pada tingkat yang lebih rendah ke poros saluran dan sambungan U, penyelarasan adalah masalah utama. Kopling fleksibel direkomendasikan karena toleransi pemesinan pada rumah girboks dan pelat pemasangan. Tanpa keselarasan yang tepat, penggunaan kopling kaku dapat menempatkan beban samping yang berlebihan pada bantalan poros. Bahkan dengan kopling fleksibel, penyelarasan yang tepat diperlukan karena sebagian besar kopling hanya memungkinkan misalignment paralel 0,005 hingga 0,010 inci dan misalignment sudut 1 hingga 3 °. Banyak desain kopling yang cocok untuk berbagai aplikasi, tetapi untuk masa pakai peredam yang maksimal, kopling harus sesuai dengan tugasnya.

Opsi ketiga untuk menghubungkan gearbox adalah dengan memasangnya langsung pada poros yang digerakkan dengan poros keluaran lubang berlubang. Ini mengurangi kekhawatiran tentang penyelarasan dan beban radial serta menghemat ruang. Lengan penopang dari gearbox ke rangka mesin mencegah gearbox berputar di sekitar poros.

Beberapa desain roda gigi memungkinkan motor dipasang langsung ke unit roda gigi. Desain ini berisi flensa yang sangat presisi untuk memungkinkan koneksi langsung motor ke peredam atau adaptor lain dengan kopling terintegrasi. Ini menghilangkan kebutuhan untuk memasang motor secara terpisah, tetapi ini biasanya hanya praktis dengan motor yang lebih kecil.