Contrôle des vibrations et du bruit: Comment un réducteur cycloïdal obtient un fonctionnement fluide

Le lieu de travail moderne exige une efficacité optimale de chaque système mécanique de l’usine. Ne pas répondre à cette demande entraîne une perte de profit en transférant de l’énergie en mouvement. Un exemple de perte due au transfert d’énergie du mouvement est un bruit et des vibrations excessifs. À mesure que les systèmes mécaniques s’usent, augmentation mécanique du bruit et des vibrations. Cet article identifie les problèmes liés au bruit mécanique et aux vibrations mécaniques et explique comment la conception spécifique d’un réducteur cycloïdal à roues à anneau atténue ces problèmes.

Comprendre le bruit mécanique et les vibrations dans les réducteurs d’engrenages

Chaque problème a une solution, Ainsi, examiner la solution nécessite d’abord une compréhension du problème. Les réducteurs d’engrenages modernes utilisent soit des engrenages droits, soit des engrenages hélicoïdaux. Les réducteurs d’engrenages droits et hélicoïdaux subissent tous deux du bruit mécanique et des vibrations:

• La friction des dents coulissantes. Lorsqu’un pignon d’entraînement tourne, ses dents glissent sur leurs homologues, créant un engagement interrompu qui augmente la friction entre les dents glissantes et génère un bruit et des vibrations à haute fréquence.

• Les erreurs périodiques d’alignement des engrenages dues aux tolérances de fabrication et à la déformation élastique d’un engrenage.

• Le bruit mécanique et les vibrations limitent l’efficacité des systèmes mécaniques modernes.

La différence entre un réducteur cycloïdal

Le principe de fonctionnement fondamental d’un réducteur à roue à éponge cycloïdale est différent de celui des réducteurs à engrenages à engranages à fibre d’épuration et hélicoïdaux. Fortement dépendante d’un système de mouvement excentrique et d’un mécanisme d’engagement différentiel des dents, Un réducteur cycloïdal à roue à piquet est un amortisseur naturel de vibrations et de bruit.

1. Le mouvement excentrique favorise un engagement rapide des engrenages

Une manche double excentrique (de décalage de phase de 180°) est monté sur l’arbre d’entrée du réducteur à roue à anneau cycloïdale. Avec le manche, La gaine excentrique orbite autour des deux disques cycloïdaux, ce qui rend leur mouvement orbital.

• Motif de contact progressif: Les disques rencontrent lentement les broches fixes du moulin à vent, plutôt que de se déstabiliser entre eux.

• Mécanisme de roulement continu: Les disques roulent plutôt que de glisser. Ce design contraste avec les engrenages involutes et avec les disques qui roulent, L’effet de marteau est éliminé.

• Forces d’inertie équilibrées: Avec la conception double excentrique à 180°, Les effets des forces centrifuges sont éliminés grâce à une réduction des vibrations transmises à l’entrée.

2. Le maillage différentiel des dents permet de grands rapports de réduction par étape

L’un des taux de réduction les plus élevés, 1:11 à 1:87, est possible via des réducteurs cycloïdaux avec maillage différentiel, dans un seul étage. Cela contraste avec le nombre accru d’étages dans une boîte de vitesses conventionnelle qui possède des paires supplémentaires d’engrenages et d’ensembles de roulements, et des sources supplémentaires de vibrations.

• Réduction du nombre de composants: Le réducteur cycloïdal à un étage remplace un ensemble d’engrenages long et complexe à plusieurs étages, La complexité mécanique est grandement réduite et le bruit est éliminé.

• Réduction de l’accumulation d’erreurs: Moins de pièces signifie une tolérance cumulative réduite, ce qui favorise une meilleure rotation globale de la sortie.

3. Les contacts linéaires multiples offrent une meilleure répartition de la charge

Les engrenages standards permettent un contact maximal de 2 dents, tandis qu’un réducteur cycloïdal à roue à piquet permet de toucher entre 30 et 40 % des dents du moulin à vent.

• Avec autant de points de contact, la charge est répartie uniformément sur de nombreuses zones, ce qui élimine la micro-vibratilité et les piqûres.

• Couple fluide et réduction de la charge: Avec des conditions d’entrée modifiées, Les sorties restent stables et le couple est distribué de manière uniforme.

• Moins de déformation élastique: Une réduction de la force par dent conduit à une absence de (négligeable) Déviation cycloïdale du disque et des goupilles comparée à des niveaux de force plus élevés, Créant des erreurs de position et des vibrations.

4. Le contact roulant diminue la friction interne

Lorsque les disques cycloïdaux et les broches d’un anneau de roulin se touchent, elles roulent principalement plutôt que ne glissent. En fait, La majorité des broches utilisent une gaine à aiguille (un élément cylindrique rotatif) qui convertit la friction de glissement en friction de roulement.

• Friction réduite: Comparé à la friction glissante des dents d’engrenage engagées, Le contact roulant produit beaucoup moins de chaleur et réduit considérablement les vibrations à haute fréquence.

• Usure négligeable: Le contact roulant maintient l’intégrité de la surface pendant de longues périodes et, donc, empêche le bruit d’augmenter avec le temps.

• Rétention des films de lubrification: Parce que le contact roulant maintient des vibrations mécaniques de faible amplitude, il préserve un film huileux.

5. Système fermé avec lubrification fixe

L’enceinte complète du réducteur cycloïdal à roues à vin offre une protection et atténue les vibrations.

• Lubrification constante: Un bain d’huile ou une lubrification forcée maintient toutes les surfaces mobiles suffisamment séparées, Empêcher le contact métal-métal lors du démarrage ou de la surcharge.

• Amortissement des vibrations: La structure et la masse du boîtier et de l’huile absorbent les vibrations mécaniques à haute fréquence.

• Fonctionnement stable: Une température de fonctionnement contrôlée de la viscosité de l’huile empêche la lubrification et la friction de se bloquer et de provoquer des vibrations excessives.

Machines Mingye'Réducteur cycloïdal à roues à vent de la série BLD

Le Réducteur à roues à épingles cycloïdaux série BLD de Mingye Machinery implémente toutes les fonctionnalités mentionnées ainsi que d’autres conceptions techniques facilitant la fluidité de l’exploitation.

1.Sleeve double excentrique contrôlé de précision

• Équilibrage: Le double équilibrage dynamique de la gaine à 180 degrés élimine la majorité du déséquilibre à des vitesses d’entrée plus élevées.

• Réduction des vibrations: La présence de deux roulements à billes sur la manchon maintient la concentricité et réduit ainsi le runout radial, ce qui diminue à son tour la vibration de l’arbre de sortie.

2.Profil du disque cycloïdal optimisé

• Affinage propriétaire de la courbe dentaire: Les profils de dents du disque sont optimisés mathématiquement pour maintenir une vitesse angulaire presque constante tout au long du cycle de maillage. Cela élimine "Ondulation" Couple.

• Finition de surface: Une rugosité de surface de Ra ≤ 0,4 μm est possible grâce à un meulage de précision. Cela minimise le microglissement et le bruit à haute fréquence qui l’accompagne.

3.Anneau robuste de rouet à épingles avec rouleaux à aiguilles

• Conception de goupille à aiguille: L’utilisation de rouleaux à aiguilles à rotation libre à la place des goupilles fixes dans la conception de l’anneau à rouet à vent réduit également davantage la friction et la vibration en convertissant le mouvement de glissade en roulement.

• Matériau cémenté: Les goupilles, qui sont durcies, Terre et boîtier terminés, Elles maintiendront leur forme et minimiseront l’usure pendant des décennies de fonctionnement cyclique à faible bruit.

4.Mécanisme de sortie W pour une transmission douce à basse vitesse

• Structure de sortie équilibrée: Le mécanisme en W se compose d’un ensemble de goupilles de bride qui transfèrent le mouvement des disques cycloïdaux à l’arbre de sortie et équilibrent les forces pour éviter la friction latérale et les vibrations.

• Couplage sans jeu: Les broches de sortie ont un jeu contrôlé par rapport aux bagues, minimisant ainsi l’impact d’un changement de direction du mouvement.

5.Performance industrielle vérifiée

Les réducteurs de la série BLD ont été continuellement opérationnels et testés sur le terrain dans diverses applications.

• Exploitation minière & Industrie lourde: La série BLD fonctionne à côté des concasets et des alimentateurs dont le niveau de vibration du carter est inférieur de 30 à 50 % à celui des boîtes de vitesses conventionnelles.

• Caoutchouc & Machines en plastique: Les réducteurs à roues à vent cycloïdaux BLD équipés des extrudeuses ont moins de ripple de couple, ce qui conduit à des produits plus uniformes.

• Systèmes de manutention des matériaux: Les systèmes de convoyeurs subissent moins de chocs au démarrage, ce qui entraîne moins de déversements de produit et moins de désalignement des tapis roulants.

Conséquences pratiques de la réduction du bruit et des vibrations

Le réducteur cycloïdal à basse vibration offre des avantages quantifiables tant aux ingénieurs qu’aux responsables d’usine:

• Durée de vie de la machine plus longue: Les temps d’arrêt imprévus sont réduits grâce à une contrainte réduite sur les roulements, Sceaux, et les machines associées.

• Une plus grande précision: Un entraînement fluide permet une meilleure répétabilité et, au final, une meilleure qualité de produit.

• Exposition au bruit plus faible: Les opérations deviennent plus silencieuses, à la fois en améliorant l’environnement de travail et en contribuant à satisfaire les limites d’exposition au bruit professionnel.

• Réduction des coûts d’isolation des fondations: Moins de vibrations du système de transmission signifient plus facile, Montage plus simple dans un système d’entraînement, ce qui entraîne une réduction des coûts globaux.

Conclusion

La présence de bruit mécanique et de vibrations dans les transmissions d’engrenages résulte des choix de conception, et ne sont pas une nécessité. La série BLD des réducteurs cycloïdaux à roues à pins Mingye Machinery est un exemple de conception qui utilise une science solide pour créer une solution alternative. La conception du réducteur assure un fonctionnement fluide et fiable, même sous des charges continues et variables, en utilisant un roulement excentrique pour remplacer l’engagement des dents en morsure, Partage actif de charge avec de nombreux points de contact, et un boîtier qui intègre une lubrification contrôlée.

Les avantages à long terme sont évidents lorsqu’on considère une boîte de vitesses cycloïdale à fort couple pour une extrudeuse industrielle, ou des réducteurs cycloïdaux à roues à vent pour rapport élevé, Travail lourd, Convoyeurs entraînés par engrenages. Lorsque le bruit et la stabilité du mouvement sont des facteurs importants, la série BLD réduit les vibrations et est une conception efficace et éprouvée.

FAQ

Q1: En quoi un réducteur cycloïdal est-il supérieur à une boîte de vitesses conventionnelle en termes de fonctionnement fluide?

A: Les réducteurs cycloïdaux présentent un engagement de dents à plusieurs dents, ce qui entraîne un contact roulant multipoint, tandis que les boîtes d’engrenages conventionnelles ont un contact à point unique, ce qui entraîne une friction glissante.

Q2: Une réduction des vibrations dans un réducteur cycloïdal entraîne-t-elle une usure réduite des équipements connectés?

A: Une vibration plus faible réduit la charge cyclique et l’usure des roulements, Sceaux, et de l’équipement entraîné.

Q3: Le réducteur à broches cycloïdale a-t-il été conçu pour accueillir des vitesses d’entrée élevées?

A: Pas vraiment, Ce type de réducteur est conçu pour des vitesses d’entrée faibles. Les vitesses d’entrée élevées peuvent nécessiter une lubrification spéciale et nécessitent probablement un contrôle de l’équilibre.

Q4: En quoi le boîtier réducteur de bruit aide-t-il à contrôler le bruit?

A: Le boîtier du réducteur de bruit aide à atténuer le bruit et offre une lubrification d’huile stable qui réduit l’excitation mécanique.

Q5: Quelle est la pratique idéale pour maintenir une faible vibration sur une longue période d’utilisation?

A: La pratique idéale est de garder le boîtier du réducteur scellé afin d’éviter la contamination des disques et broches cycloïdaux, et pour effectuer un entretien régulier de l’huile.