Hvordan fungerer universal gearkasse under høj belastning og ekstreme forhold?

Ydelsen af Universal Gearbox Under høje belastninger og ekstreme miljøer er et vigtigt problem inden for design og brug. Virkningen af ​​høje belastninger og ekstreme miljøer (såsom høj temperatur, lav temperatur, fugtighed, ætsende gasser osv.) På gearkasser afspejles hovedsageligt i stabiliteten, holdbarheden og pålideligheden af ​​gearoverførsel. For at sikre, at universelle gearkasser stadig kan arbejde effektivt under disse forhold, kræves nogle specielle design- og optimeringsstrategier normalt.

Under høje belastningsforhold skal gearkasser modstå større pres og stærkere påvirkning, hvilket sætter højere krav på materialet, design og smøresystem for gear.

Under høje belastningsforhold er det materielle udvalg af gear afgørende. Almindeligt anvendte materialer med høj styrke inkluderer legeringsstål, kulstofstål og højtydende rustfrit stål, som har høj trykstyrke og slidstyrke. For yderligere at forbedre gearens holdbarhed er gear normalt varmebehandlet, såsom slukning og temperering, for at øge gearens hårdhed og slidstyrke. Derudover kan gearoverfladen også behandles ved nitridering, karburering og andre processer for at forbedre dens træthedsmodstand.

Når man designer, er det nødvendigt at sikre ensartet belastningsfordeling ved rimeligt at vælge transmissionsforholdet på gearet for at undgå skader forårsaget af overdreven belastning på et bestemt gear. En mere almindelig praksis er at bruge et multi-trins gear-design til at øge gearkassen på gearkassen ved at distribuere belastningen. Derudover vil tanddesignet af gearet også påvirke effektiviteten af ​​belastningsoverførsel. For eksempel har spiralformede gear bedre bærende kapacitet og glattere transmissionskarakteristika end spurgear.

Under høje belastningsbetingelser vil friktionen og slidene af gearene stige markant, så smøresystemet er især vigtigt. Generelle gearkasser bruger normalt oliebad smøring eller et stærkt olieinjektionssystem for at sikre, at smøringens ydelse af gearene under høje belastninger. Smøremidler med høj ydeevne (såsom smøremidler med høj temperatur eller syntetiske olier) kan reducere friktion, reducere temperaturstigningen og forlænge gearens levetid. Derudover skal renheden af ​​smøremidlet også kontrolleres regelmæssigt for at undgå urenheder fra at skade gearene.

Virkningen af ​​ekstreme temperaturforhold på gearkassens ydelse afspejles hovedsageligt i den termiske ekspansion af materialet, smøringens ydelse, tætning og arbejdsvilkårene for gear og lejer.

I miljøer med høj temperatur skal materialerne og smøresystemerne i gearkassen have bedre termisk stabilitet. Gearmaterialet skal være i stand til at modstå høje temperaturer uden overdreven termisk ekspansion eller deformation. Almindeligt anvendte gearmaterialer med høj temperatur inkluderer høje temperaturlegeringsstål og titaniumlegeringer, som har stærk modstand mod termisk deformation. Ved høje temperaturer påvirkes fluiditeten og viskositeten af ​​smøreolie, så det er nødvendigt at vælge smøreolie med høj temperaturstabilitet og udskifte den regelmæssigt for at undgå olieforringelse. Derudover bør der lægges særlig vægt på tætningsdesignet for at forhindre olielækage forårsaget af høj temperatur.

Under betingelser med lav temperatur vil ydelsen af ​​gearmaterialer og smøreolie blive påvirket. Mange metalmaterialer bliver sprøde ved lave temperaturer, så det er nødvendigt at vælge legeringsmaterialer med god ydeevne med lav temperatur og udføre passende lav temperaturbehandling. Smørolie kan blive for tyktflydende i miljøer med lav temperatur, hvilket påvirker fluiditeten, hvilket resulterer i dårlig smøring. Derfor bruges smøreolier med lav temperatur normalt i miljøer med lav temperatur. Disse olier har god fluiditet og vedhæftning og kan tilvejebringe tilstrækkelig smøringspræstation under lavtemperaturforhold.

Korrosive miljøer, især kemiske eller saltvandsmiljøer, kan have en større indflydelse på de ydre hus og indre dele af gearkassen. Det ydre hus og interne dele af gearkassen skal normalt behandles med korrosionsbeskyttelse.

I ætsende miljøer bruges ofte rustfrit stål eller korrosionsbestandige legeringer til fremstilling af det ydre hus på gearkassen, eller et lag antikorrosionsbelægning (såsom epoxyharpiksbelægning) påføres dens overflade. Disse materialer og belægninger kan effektivt modstå erosion af ætsende stoffer, såsom syrer, alkalier og salte.

Anti-korrosion tætningsdesign er også meget vigtigt, især når det kommer til forsegling og forebyggelse af smøreolie i at lække. Et godt tætningsdesign kan ikke kun forhindre, at eksterne ætsende stoffer kommer ind i gearkassen, men forhindrer også, at smørende olie lækker ud, hvilket reducerer tabet af gearkassen.

I høj luftfugtighed og støvede miljøer kan gearkasser invaderes af forurenende stoffer som fugt og støv, hvilket får smøresystemet til at mislykkes eller slid af interne dele stiger.

Den beskyttende design af gearkassen skal indføre en meget forseglet struktur for at forhindre fugt og støv i at komme ind i interiøret. Især til gearkasser, der bruges udendørs eller i barske miljøer, er det normalt nødvendigt at bruge et højt beskyttelsesniveauforsegling (såsom IP65 eller IP67 -niveau) for at sikre, at det stadig kan fungere normalt i et fugtigt eller støvet miljø.

For miljøer med høj luftfugtighed kan en varmeanordning eller affugter også installeres inde i gearkassen for at forhindre, at fugtopsamlingen forårsager emulgering af smøreolie eller rustning. Dette design bruges normalt i gearkasser, der kører i lang tid i et fugtigt miljø.

Udførelsen af ​​generelle gearkasser under høje belastninger og ekstreme miljøer er tæt knyttet til designet. Først efter omfattende overvejelse af høje belastninger, kan temperaturændringer, ætsende miljøer og andre ekstreme forhold kan være en højtydende gearkasse, der tilpasser sig en række komplekse arbejdsforhold.