Comment une boîte de vitesses planétaire atteint une grande capacité de charge – Double roulement & Secrets du rouleau à aiguilles

Lorsqu’il s’agit de systèmes de contrôle de mouvement exigeants, La capacité de charge devient souvent un facteur décisif lorsque les ingénieurs choisissent une boîte de vitesses planétaire. Les boîtes planétaires qui ne peuvent pas supporter des charges radiales ou axiales élevées tomberont en panne, nécessitant un entretien et des réparations coûteux en raison des interruptions qui en résultent. Qu’est-ce qui donne exactement à certains réducteurs planétaires la capacité d’accueillir des charges plus élevées sans sacrifier la précision? La réponse réside dans la conception du système: Double support des engrenages planétaires, et des roulements à rouleaux à aiguilles complets, combinés à des roulements à rouleaux coniques doubles, à la sortie. Dans cet article, nous discutons de la manière dont les choix de conception du réducteur planétaire haute précision de la série PAB de Mingye Machinery augmentent la capacité de charge, Stabilité de la transmission, et durée de service, avec des exemples de la Série PAB.

Pourquoi la capacité de charge est importante dans une boîte de vitesses planétaire

Les boîtes planétaires doivent supporter les charges de choc ainsi que les charges en surplomb radiales et axiales causées par le matériel associé, tout en soutenant également la renversement continue du couple chargé par arbre de sortie. Un support de roulement insuffisant entraînera des déviations des composants avec de mauvais contacts entre les engrenages, Renforcement des réactions négatives, et la défaillance finale du mécanisme pour fonctionner. Une capacité de charge élevée est particulièrement importante pour faciliter la charge:

• Contrôle de la précision de la position après des impacts sur de nombreux cycles.

• Capacité à supporter des charges externes provenant de bras robotiques ou d’axes de commande.

• Un temps moyen entre les pannes augmenté (MTBF) Pendant des opérations continues.

Encore une fois, Mingye Machinery supporte les engrenages planétaires et l’arbre de sortie de manière entièrement repensée.

Inconvénients des conceptions typiques de boîtes de vitesses planétaires

Dans de nombreuses boîtes de vitesses planétaires typiques, Les engrenages de planète sont soutenus par de simples roulements à journal ou un cercle de roulements à billes. Il y a trois problèmes principaux à ce sujet:

• Zone de contact limitée: Les paliers concentrent le support en un seul endroit, entraînant une usure accélérée.

• Mauvaise tolérance au désalignement: sans second roulement, Les engrenages planétaires s’inclinent lorsqu’une charge est appliquée, provoquant une perte du contact du maillage de l’engrenage.

• Faible rigidité: Les roulements à faible rigidité permettent des micro-déformations, ce qui entraîne une augmentation du contrecoup au fil du temps.

Les mêmes problèmes se retrouvent sur les arbres de sortie soutenus par des paires de roulements à billes. Ce design peut être acceptable lorsque seules des charges radiales agissent sur les roulements. Cependant, Cette conception devient rapidement un problème lorsque des charges radiales et axiales sont appliquées aux roulements, une situation courante dans de nombreux robots pick-and-place ainsi que dans une table rotative d’une machine CNC.

Support à double roulement pour engrenages planétaires: Roulements à rouleaux à aiguilles complets aux deux extrémités

Dans la série PAB, Planetary Gearbox de Mingye Machinery, Chacun des engrenages Planet est soutenu à chaque extrémité par des roulements à rouleaux à aiguilles en complément complet. Les avantages de ce design incluent:

• Meilleure répartition de la charge: Les rouleaux à aiguilles, étant des contacts à ligne et non des contacts ponctuels, permettent de répartir la charge sur toute la largeur de l’engrenage de la planète.

• Meilleure rigidité lorsqu’il est soumis à des chocs: avec double support, Le Planet Gear ne peut pas basculer, Ainsi, le contact complet des dents est maintenu même avec de fortes impulsions de couple.

• Moins de friction et de chaleur: Les roulements à double aiguille en tant que rouleaux génèrent moins de chaleur et de friction comparés aux bagues coulissantes. Cela permet des vitesses de rotation beaucoup plus grandes et continues.

• Efficacité spatiale: Les rouleaux à aiguilles occupent le même espace que les bagues avec la même largeur d’engrenage.

Chaque engrenage planétaire de la série PAB tourne autour d’une goupille fixe qui utilise des rouleaux à aiguilles. À cause de l’ensemble complet, Les rouleaux en cage ne sont pas utilisés. Cette conception augmente la quantité de couple car il y a un nombre accru de rouleaux porteurs.

Roulements à rouleaux coniques doubles sur l’arbre de sortie: Gérer toutes les directions

L’arbre de sortie d’une boîte de vitesses planétaire subit souvent des charges complexes. Par exemple, un axe entraîné par courroie tire radialement, tandis qu’une roue AGV ajoute une poussée axiale lors des virages. La plupart des boîtes de vitesses traitent ces problèmes séparément – mais la solution de Mingye Machinery utilise des roulements à rouleaux coniques doubles en position opposée. Ce design offre:

• Capacité radiale et axiale simultanée: Les galets coniques supportent naturellement les charges combinées sans roulements de poussée supplémentaires.

• Réglage de la précharge: Le jeu double roulement peut être préchargé pour éliminer le jeu, Réduisant ainsi le contrecoup à aussi bas que 1 arcmin (Grade P0).

• Capacité de charge en porte-à-faux plus importante: Les rouleaux coniques ont jusqu’à 80 % de tolérance supérieure aux charges en surplomb utilisant la même enveloppe que les roulements à billes à contact angulaire.

• Résistance aux variations de température: La géométrie des rouleaux coniques aide à maintenir une précharge constante lors de l’expansion causée par une augmentation de la température. Cela entraîne une variation de rigidité du roulement qui aide à maintenir une rigidité constante de la transmission globale.

Sur la boîte de vitesses planétaire de la série PAB, Ces roulements sont dimensionnés pour supporter non seulement le couple du réducteur lui-même, mais aussi les forces externes du mécanisme entraîné – un avantage crucial pour les articulations robotiques et les presses servo.

De la conception des roulements à la performance réelle

La combinaison du support double roulement (Rouleaux à aiguilles complets sur engrenages Planet) et des roulements à rouleaux coniques doubles (Sur l’arbre de sortie) cela se traduit directement par des gains de performance mesurables. Les utilisateurs du réducteur planétaire haute précision de Mingye Machinery peuvent s’attendre à ce que ce soit:

• Charge radiale autorisée plus élevée: Jusqu’à 2 à 3 fois plus que les boîtes de vitesses planétaires conventionnelles de même taille de cadre.

• Faible contrecoup soutenu: Même après des millions de cycles, La rigidité du roulement empêche l’ouverture des espaces, Préservant la précision de 1 à 3 arcmin.

• Transmission stable sous des charges variables: Une combinaison d’engrenages hélicoïdaux et d’un système de roulements rigides fonctionne de manière coopérative pour atténuer les vibrations et réduire le bruit.

• Intervalles de lubrification plus longs: Avec une déflexion interne à l’unité minimisée, Le film d’huile est moins susceptible de se dégrader; ainsi, Intervalles entre les graisses (ou huile) Les changements sont étendus.

Fonctionnalités complémentaires qui améliorent la fiabilité globale

Tandis que la conception des roulements prend le devant de la scène, La conception de la boîte de vitesses planétaire d’un système de contrôle de mouvement nécessite une orientation plus large. Plusieurs caractéristiques de conception complémentaires de la série PAB de Mingye Machinery méritent d’être notées:

• Bride d’entrée auto-alignante: Cette caractéristique facilite une connexion rapide du moteur. Aucun adaptateur spécial n’est nécessaire, et il n’y a pas de contrainte de roulement due à un mauvais alignement.

• Transmission à engrenages hélicoïdaux: Parce que les engrenages hélicoïdaux sont moins susceptibles que les engrenages droits d’induire des vibrations, Les charges dynamiques sur les roulements sont moindres.

• Compact, Logement carré en ligne: Une cavité d’une épaisseur suffisante pour supporter des charges lourdes contient une conception économe en espace.

• Tailles réglables: La longueur de la boîte et/ou le motif de brides peuvent être modifiés pour s’adapter à un type de moteur sans compromis dans le support du roulement.

Conclusion: Les roulements idéaux pour une boîte planétaire exceptionnelle

La capacité de charge est un facteur clé dans la conception mécanique d’une boîte de vitesses planétaire. Par exemple, dans la série PAB High Precision Planetary Reducer produite par Mingye Machinery, Les engrenages Planet sont soutenus par des roulements à rouleaux à aiguilles complets. De plus, L’arbre de sortie est soutenu par deux ensembles de roulements à rouleaux coniques. Ainsi, la série PAB a une meilleure rigidité torsionnelle, Réduction du retour de bâton, et durabilité accrue.

Le Série PAB serait une solution très précise et durable pour les robots SCARA, Changeurs d’outils CNC, Ou même les machines d’emballage. Pour le concepteur mécanique qui doit choisir une boîte de vitesses planétaire qui fonctionnera de manière fiable pendant de longues périodes, la série PAB est un excellent choix.

Pour l’ingénieur qui recherche une boîte de vitesses planétaire avec une grande capacité de charge et un haut niveau de précision, Le design de support double roulement doit être spécifié.

 FAQ

 Q1: Quel est le principal avantage du support à double roulement dans une boîte de vitesses planétaire?

 A: Cela permet un contact complet des engrenages et augmente la rigidité du système en minimisant l’inclinaison des engrenages planétaires.

 Q2: De quelle manière les roulements à rouleaux à aiguilles complets augmentent-ils la capacité de charge?

 A: En formant une grande ligne de contact au lieu d’un point, ce qui répartit ainsi l’usure.

 Q3: Pourquoi des roulements à rouleaux coniques doubles sont-ils utilisés sur l’arbre de sortie ??

 A: Ils peuvent supporter à la fois des charges radiales et axiales tout en permettant de régler une précharge qui minimise le jeu de jeu.

 Q4: Une boîte de vitesses planétaire avec double support de roulements supporte-t-elle bien les chocs?

 A: Oui, La disposition rigide des roulements supporterait bien l’amortisseur tout en évitant un désalignement des engrenages ou une augmentation du jeu.

Q5: Y a-t-il un impact sur la précision de la boîte de vitesses à cause de la grande capacité de charge ??

A: Non, Une capacité de charge élevée est obtenue avec des roulements lourds tout en maintenant un faible jeu de jeu (Par exemple. 1 arcmin).