Обработка на скоростната кутия

Скоростните кутии са основни компоненти на механичните трансмисионни системи. Чрез зацепването на вътрешните зъбни колела, те улесняват предаването на мощност, регулирането на скоростта и преобразуването на въртящия момент, което ги прави широко пригодни за различни области като промишлени машини, вятърна енергия, железопътен транспорт и морски приложения. Тяхната производителност директно определя ефективността на трансмисията, стабилността и експлоатационния живот на цялата машина, докато прецизността на производствения процес е ключова за осигуряване на основната функционалност на скоростните кутии.

Въз основа на структурата на трансмисията, скоростните кутии се категоризират основно в три вида: планетарни скоростни кутии, цилиндрични скоростни кутии с паралелни валове и конусни скоростни кутии с десен ъгъл. Планетарните скоростни кутии, с конфигурацията си от слънчево зъбно колело, планетарно зъбно колело и вътрешно венче, постигат баланс между високи предавателни числа и компактен размер, което ги прави подходящи за приложения с ограничено пространство, като вятърна енергия и аерокосмическа индустрия. Цилиндричните скоростни кутии с паралелни валове предлагат висока товароносимост, с въртящ момент, достигащ до 900 кН·m, и се използват често в тежки машини за минното дело и металургията. Конусните скоростни кутии с десен ъгъл позволяват пренасочване на мощността на 90°, като същевременно предлагат висока прецизност и ниско ниво на шум, често срещани в линиите за обработка на материали. Класифицирани по приложение, скоростните кутии могат да бъдат категоризирани като специализирани за вятърна енергия, обща промишлена употреба, железопътен транспорт и други видове, със значителни разлики в прецизността на обработката и изискванията за процес в тези приложения.

Производството на скоростни кутии е систематичен проект, интегриращ формоване на заготовки, прецизно рязане, термична обработка, сглобяване и инспекция. То се върти основно около три ключови компонента: корпуса, зъбните колела и валовете. По време на етапа на формоване на заготовките корпусите обикновено се произвеждат чрез леене или коване, докато зъбните колела и валовете се изработват от високоякостна легирана стомана, за да се осигурят основни механични свойства. След формоването е необходимо маркиране и позициониране, за да се обозначат ключови места за обработка, като например повърхности на разделителната кутия и отвори за лагери, осигуряващи референтни точки за последваща обработка.

Машинната обработка на корпусите е от основно значение за осигуряване на прецизността на сглобяване на скоростните кутии. Процесът започва с грубо фрезоване на повърхности на разделени кутии с помощта на хоризонтални фрезови машини и груба обработка на отвори за лагери с пробивни и фрезови машини, оставяйки равномерни припуски за обработка. След това обработващи центрове се използват за фино фрезоване на повърхности на разделени кутии, като се използват референтни линии, като например централната линия на големите отвори за лагери на горния корпус и успоредни линии на повърхността на разделената кутия, за да се позиционират точно XYZ координатите. За да се подобри последващата прецизност на финото пробиване, трябва да се фрезоват референтни прорези по стените на отвора на корпуса и челните повърхности. След сглобяването на разделената кутия се използва 3D инструмент за намиране на ръбове за позициониране, последвано от фино пробиване на отвори за лагери, за да се осигури точност и плоскост на системата от отвори, като по този начин се избегнат отклонения в зацепването на зъбните колела след сглобяването.

Компонентите на вала, като носители на мощност в скоростните кутии, също изискват критична прецизност на обработката. Обработката включва предимно струговане, фрезоване и шлайфане, с прецизен контрол върху точността на размерите на шийките и грапавостта на повърхността, за да се осигури тясна съвместимост с лагерите и зъбните колела. Това предотвратява работни вибрации или загуби при предаване на мощност, полагайки солидна основа за цялостната стабилност на предавателната кутия.

Сглобяването и проверката са последните етапи от производствения процес и са също толкова важни за максималната производителност на скоростната кутия. Преди сглобяването, компонентите трябва да бъдат старателно почистени, за да се отстранят маслени петна и метални отломки, и покрити с масло против ръжда. По време на сглобяването, хлабините на зъбните колела и лагерите трябва да бъдат стриктно контролирани, като се използва прецизен въртящ момент на затягане и мерки против разхлабване, за да се предотврати оперативно разхлабване. Фазата на проверка съчетава безразрушителен контрол и технологии за прецизно измерване. Оптичните бороскопи се използват за откриване на микропукнатини и чужди остатъци по повърхностите на зъбните колела, координатните измервателни машини проверяват точността на размерите, а динамичните симулации анализират характеристиките на зацепване, като гарантират, че продуктът отговаря на проектните стандарти.

С напредъка в индустриалните технологии, производството на скоростни кутии се развива към по-висока прецизност, ефективност и интелигентност. Приложението на ЦПУ машинно оборудване и симулационни технологии позволява прецизен контрол на параметрите на процеса. Леките конструкции и приемането на нови материали намаляват консумацията на енергия, като същевременно запазват здравината. Прецизните процеси на обработка и строгият контрол на качеството заедно представляват основната стойност на скоростните кутии в трансмисионните системи в различни индустрии.