Comment vérifier la charge en surplomb lorsqu’un pignon à chaîne est déplacé le long d’un arbre de sortie de boîte de vitesses

Une transmission par chaîne est retravaillée pour que le pignon soit plus proche du logement de la boîte de vitesses, et l’hypothèse est que le changement est sûr parce que le pignon est plus proche du support. Sur le papier, le couple transmis reste inchangé, Donc rien ne semble différent. En pratique, les charges du roulement et de l’arbre peuvent monter ou descendre selon la direction dans laquelle le pignon s’est déplacé et la façon dont la chaîne tire, et un changement de disposition non contrôlé peut laisser les roulements de sortie ou l’arbre hors de leurs conditions de charge nominales.

La charge en surplomb est la charge radiale appliquée à l’extérieur du support de roulement de l’arbre par un composant tel qu’un pignon. Changer la position du pignon modifie le bras de levier, et avec lui le moment fléchique de l’arbre et les réactions du roulement, Même lorsque le couple reste le même. Voici comment vérifier correctement avant que la mise en page ne soit engagée.

Pourquoi déplacer le pignon modifie la charge de roulement

Le couple indique combien d’effort de rotation est transmis. Il ne vous indique pas combien de charge radiale le roulement supporte.

Quand une chaîne enroule un pignon, La chaîne tire sur le pignon dans le plan de la transmission. Pour une force radiale et une section d’arbre donnés, Le moment fléchissant est cette force multipliée par la distance axiale entre la section et le plan de charge du pignon. Éloignez le pignon du roulement et le moment augmente; Approche-le et le moment tombe, pour la même charge. Ainsi, deux entraînements avec le même couple et la même tension de chaîne peuvent charger le roulement de sortie très différemment, uniquement à partir de l’endroit où le pignon est posé le long de l’arbre. C’est pour ça "Même couple" ce n’est pas une réponse sûre à un changement de position, et pourquoi la position doit être vérifiée par rapport aux conditions de charge publiées par la boîte de vitesses.

La tension de la chaîne n’est pas la charge radiale totale

Le point de départ est la force résultante sur le pignon. La traction effective de la chaîne seule ne suffit pas à le déterminer, et les réactions des roulements dépendent également de la position de charge et de la disposition de support.

Le couple sur le pignon provient de la différence entre la tension de la chaîne du côté serré et du côté lâche, Agissant au rayon de la hauteur. Ce qu’on appelle souvent la force circonférentielle, ou la traction effective, Est-ce que c’est la différence de tension:

F_eff = 2 × T / d

Avec couple transmis T en N·m et diamètre de pas du pignon d en mètres, F_eff est en Newtons. Si d est en millimètres, Utilisation F_eff = 2000 × T / d à la place. Cette traction effective n’est pas la même que la force totale que la chaîne exerce sur l’arbre. La chaîne a un côté serré et un côté lâche, et leur somme vectorielle donne la force de la chaîne sur le pignon. Dans une disposition courante à chaîne ouverte, Les deux travées tirent largement vers l’autre pignon, Ainsi, des travées presque parallèles donnent une somme proche de leurs tensions. D’autres dispositions nécessitent les directions vectorielles réelles; Exactement le contraire, Les vecteurs de tension colinéaires soustrairaient plutôt. C’est pourquoi il faut tracer la géométrie de la chaîne, non supposé, avant que la charge radiale ne soit calculée. Prendre en compte les effets du tendeur sur la tension de la chaîne, Poids des composants, et les cas de charge dynamique. Si le catalogue de boîte de vitesses utilise un facteur élément de transmission pour estimer la charge appliquée à partir du couple, Utilisez sa méthode spécifiée et évitez d’ajouter deux fois des facteurs pour obtenir le même effet.

Enregistrer la géométrie et l’arrangement de support

La vérification de la charge radiale commence par ce qui est sur l’arbre et où. Notez ce qui suit avant tout calcul.

Notez le diamètre du pas du pignon et le nombre de dents, puisque le diamètre de pas fixe la traction effective pour un couple donné. Notez la position axiale du plan de pas du pignon et sa distance par rapport au datum exact montré dans le schéma de charge de la boîte de vitesses, comme une épaule de manche ou un boîtier spécifié. Cette dimension de catalogue n’est pas automatiquement la distance au centre de roulement le plus proche. Notez les directions des deux enjambées de chaîne et la traction résultante par rapport à la boîte de vitesses, y compris si la course est horizontale, Vertical, ou à angle. Gardez les pignons alignés dans leur plan de chaîne prévu. Notez l’arrangement de support, c’est-à-dire quels paliers portent l’arbre et où ils se situent par rapport au pignon.

Finally, Vérifiez les données de la boîte de vitesses pour connaître la valeur nominale en surcharge. Une valeur publiée de surcharge s’accompagne de conditions: le point sur l’arbre où la charge est supposée agir, La vitesse, Fonction et base de la vie, la force et les directions de rotation, et si la charge axiale combinée est autorisée. Une capacité nominale donnée pour une charge à un moment ne se transfère pas à une charge à un autre point sans vérifier les conditions, Donc lisez les conditions avant de comparer. Par exemple, Guidage de charge décalé de SEW-EURODRIVE vérifie à la fois la durée de vie des roulements et la résistance de l’arbre et utilise la charge autorisée plus faible. Ses constantes appartiennent aux unités d’engrenages listées, Pas à toutes les boîtes de vitesses.

Surveillez les limites et les conditions de classification

Deux avertissements empêchent un changement de configuration de devenir un échec.

La première est que réduire le surplomb n’est pas automatiquement sûr pour toutes les structures. Un surplomb plus court réduit le moment fléchissant pour la même charge, Ce qui est généralement utile, mais les charges réelles dépendent aussi de la disposition de support, la direction de la traction de la chaîne, et toute composante axiale. Résistance de l’arbre, les réactions de port et les charges internes et externes combinées doivent encore rester dans les limites autorisées. Considérez un changement de disposition comme un changement de chemin de charge à vérifier, pas comme une amélioration garantie.

La seconde est qu’il n’existe pas de facteur de correction unique pour la charge en surplomb. L’importance d’un changement de position dépend de la boîte de vitesses, Le dispositif des roulements, La vitesse, et le devoir, Ainsi, un facteur global appliqué à différentes unités n’est pas fiable. Le contrôle correspond aux conditions de classification spécifiques de la boîte de vitesses, Pas contre une règle empirique. Les valeurs radiales et axiales séparées ne doivent pas être traitées comme une enveloppe de fonctionnement rectangulaire dans laquelle les deux maxima peuvent être utilisés ensemble. Guidage axial du SEW-EURODRIVE, par exemple, sépare son boîtier sans charge en surplomb du chargement combiné, qui nécessite une évaluation supplémentaire.

Liste de contrôle avant et après

Si la disposition doit changer, Examinez-le comme ingénieur

Quand une chaîne doit être retravaillée, Les options sont généralement d’accepter la charge à la nouvelle position, pour ajouter un roulement externe ou un dispositif de support de charge pour alléger la charge radiale de la sortie de la boîte de vitesses, ou pour sélectionner une unité avec une classification correspondant à la nouvelle disposition. Chacun nécessite une revue technique par rapport à la géométrie réelle, Pas un ajustement de plancher. Un support externe peut être conçu pour supporter une charge radiale et, où spécifié, Charge axiale. Il ne retire pas automatiquement la charge des roulements de la boîte de vitesses: Partage de charge, Alignement, la position axiale et le mouvement thermique doivent tous être vérifiés afin que le support supplémentaire ne contraigne pas trop l’arbre. Quelle que soit la route prise, La décision doit être consignée, Parce que la prochaine personne à déplacer le pignon dépendra de lui.

FAQ

Est-ce que rapprocher un pignon de la boîte de vitesses réduit toujours la charge sur les paliers de sortie? Rapprocher le plan de charge du même support de roulement réduit le moment fléchissant par rapport à la même charge radiale, mais il n’est pas automatiquement sûr pour toutes les structures. Les charges réelles dépendent également de la disposition de support, la direction de la traction de la chaîne, et toute composante axiale, donc ce changement doit être vérifié en fonction des conditions de valorisation spécifiques de la boîte de vitesses plutôt que de considérer comme une amélioration.

La tension de la chaîne est-elle la même que la charge radiale sur l’arbre ?? Non. Le couple transmis provient de la différence entre les tensions du côté serré et du côté lâche agissant au rayon de tangage, mais la force de chaîne sur l’arbre est la somme vectorielle des deux tensions dans les directions réelles de la portée. La traction effective seule ne détermine pas cette force, Ainsi, la géométrie de la chaîne et les conditions de tension doivent être enregistrées avant que le résultat ne soit déterminé.

Étape suivante

Si un pignon à chaîne sur un arbre de sortie de boîte de vitesses est repositionné et que vous voulez que la charge en porte-faux soit vérifiée plutôt que supposée, Envoie-nous le plan de la mise en page, Les données du pignon, la distance depuis le point de référence de la boîte de vitesses, et le devoir. Nous pouvons examiner la demande à partir des données pertinentes de la boîte de vitesses et identifier ce qui doit être confirmé pour la disposition proposée. Explorez notre Moteurs à engrenages hélicoïdaux, ou Contactez-nous pour lancer une revue de configuration.