A montagem da reductores de engrenagens é o processo de combinar vários componentes para criar uma reductores de engrenagens funcional que pode transferir potência e alterar a velocidade ou direção da rotação. As principais partes de uma reductores de engrenagens incluem engrenagens, eixos, rolamentos, vedações, alojamentos e sistemas de lubrificação.
O processo de montagem envolve planejamento cuidadoso, submontagem de eixos e engrenagens, montagem final dentro do alojamento e lubrificação adequada. Testes e medidas de controle de qualidade são cruciais para garantir que a reductores de engrenagens atenda aos padrões de desempenho e confiabilidade.
Componentes da reductores de engrenagens
Os componentes da reductores de engrenagens são os elementos essenciais que trabalham juntos para transmitir potência e alterar a velocidade ou direção de rotação em sistemas mecânicos.
Engrenagens
- Engrenagens de dentes retos: Engrenagens retas são o tipo mais comum usado em conjuntos de reductoress de engrenagens. Elas têm dentes retos paralelos ao eixo do eixo e são usadas para transmitir potência entre eixos paralelos.
- Engrenagens helicoidais: Engrenagens helicoidais têm dentes que são cortados em um ângulo em relação ao eixo do eixo, formando uma hélice. Elas oferecem uma operação mais suave e silenciosa em comparação com engrenagens retas devido ao engate gradual dos dentes. Engrenagens helicoidais podem lidar com cargas e velocidades maiores, mas também geram cargas de empuxo axial que devem ser acomodadas pelo projeto da reductores de engrenagens.
- Engrenagens cônicas: Engrenagens cônicas são usadas para transmitir potência entre eixos de intersecção, normalmente em ângulos de 90 graus. Elas têm blanks de engrenagem em forma de cone com dentes cortados na superfície cônica
- Engrenagens sem fim: As engrenagens sem-fim consistem em um sem-fim (semelhante a um parafuso) que engrena com uma roda sem-fim (uma engrenagem especializada). Elas fornecem alta relações de transmissão em um único estágio e são conhecidos por sua operação silenciosa e capacidade de autotravamento.
- Engrenagens planetárias: Engrenagem planetária Conjuntos, também conhecidos como engrenagens epicíclicas, consistem em uma engrenagem solar central, uma engrenagem anelar externa e múltiplas engrenagens planetárias que giram em torno da engrenagem solar enquanto são fixadas por um suporte. As engrenagens planetárias oferecem alta densidade de potência, design compacto e a capacidade de atingir múltiplas relações de transmissão em um único estágio.
Eixos e estrias
Eixos e estrias responsáveis por transmitir potência e torque entre engrenagens e outros elementos rotativos. Eixos são componentes cilíndricos que suportam engrenagens, rolamentos e outros elementos, enquanto estrias são recursos integrais do eixo que permitem movimento axial e transferência de torque.
Rolamentos
- Rolamentos de elemento de rolamento:
- Rolamentos de esferas: consistem em esferas que rolam entre pistas internas e externas, adequados para aplicações de alta velocidade e cargas moderadas.
- Rolamentos de rolos: usam rolos cilíndricos, cônicos ou esféricos em vez de esferas, oferecendo maior capacidade de carga e resistência ao choque.
- Rolamentos de agulha: utilizam rolos pequenos em forma de agulha, ideais para aplicações com espaço radial limitado e cargas leves a moderadas.
- Rolamentos Lisos:
- Mancais de deslizamento: também conhecidos como mancais de deslizamento, eles suportam eixos rotativos usando um movimento deslizante, contando com uma fina película de lubrificante para baixo atrito.
- Buchas: Rolamentos cilíndricos simples que proporcionam uma superfície de baixo atrito para movimento rotativo ou linear, geralmente feitos de bronze, plástico ou materiais sinterizados.
- Rolamentos compostos: combine um suporte de metal com um material de revestimento de baixo atrito, como PTFE ou outros polímeros, para melhor resistência ao desgaste e propriedades de autolubrificação.
- Rolamentos axiais:
- Rolamentos axiais de esferas: usam esferas para suportar cargas axiais, permitindo rotação de baixo atrito em aplicações com espaço axial limitado.
- Rolamentos axiais de rolos: utilizam rolos cilíndricos ou cônicos para suportar cargas axiais mais altas em comparação aos rolamentos axiais de esferas.
- Rolamentos axiais hidrodinâmicos: contam com uma fina película de lubrificante para criar uma cunha de pressão, suportando cargas axiais em aplicações de alta velocidade e alta carga.
Juntas e Vedantes
Selos e juntas evitam vazamento de lubrificante e protegem os componentes internos de contaminantes como poeira, sujeira e umidade. Selos são normalmente usados em eixos rotativos, enquanto juntas são empregadas entre superfícies estacionárias como juntas de alojamento e tampas.
Tipos comuns de vedações usadas em conjuntos de reductoress de engrenagens incluem vedações de lábio, vedações mecânicas e vedações de labirinto. As juntas são geralmente feitas de materiais como papel, cortiça, borracha ou silicone.
Reductoress e tampas
As carcaças e tampas da reductores de engrenagens protegem os componentes internos contra contaminação, danos e vazamentos. Esses elementos são tipicamente feitos de ferro fundido, aço ou alumínio.
Tampas, também conhecidas como placas de extremidade ou capas de mancal, vedam o alojamento e fornecem acesso para manutenção e inspeção. Elas são geralmente aparafusadas ou fixadas ao alojamento principal e podem incorporar vedações, juntas ou anéis de vedação para evitar vazamento de lubrificante e entrada de contaminantes.
Em alguns casos, os invólucros podem apresentar aletas, nervuras ou canais de resfriamento para melhorar a transferência de calor e evitar superaquecimento. Eles também podem incorporar pontos de montagem para sensores, como sondas de temperatura ou monitores de vibração, para permitir o monitoramento de condições e manutenção preditiva.
Sistemas de Lubrificação
Os sistemas de lubrificação em reductoress de engrenagens são projetados para reduzir o atrito, evitar desgaste, dissipar calor e proteger contra corrosão.
A lubrificação por respingos é um método simples em que as engrenagens mergulham em um reservatório de óleo, espirrando óleo em outros componentes. Os sistemas de lubrificação forçada usam bombas para circular óleo por canais e jatos, fornecendo um suprimento contínuo de lubrificante para componentes críticos. A lubrificação por névoa de óleo atomiza o óleo em uma névoa fina, que é então distribuída por toda a reductores de engrenagens.
A lubrificação com graxa é comum em reductoress de engrenagens menores, de baixa velocidade, e aquelas com designs selados para a vida toda. A seleção de lubrificantes depende dos requisitos específicos da reductores de engrenagens, considerando fatores como viscosidade, aditivos e compatibilidade com materiais.
Sensores e Instrumentação
- Sensores de vibração: Acelerômetros e sondas de proximidade detectam vibrações anormais que podem indicar malha de engrenagens problemas, falhas de rolamentos ou desalinhamento do eixo.
- Sensores de pressão: Monitore a pressão do lubrificante dentro da reductores de engrenagens para garantir lubrificação adequada e detectar possíveis vazamentos ou bloqueios no sistema de lubrificação.
- Sensores de condição de óleo: Incluindo contadores de partículas e sensores de umidade, avalie a saúde do lubrificante medindo os níveis de contaminantes e o teor de água.
- Sensores de velocidade e posição do eixo: Como codificadores e resolvers, fornecem feedback sobre a velocidade de rotação e a posição angular dos eixos da reductores de engrenagens.
Processo de montagem da reductores de engrenagens
Planejamento e Preparação
O primeiro passo no planejamento é criar uma lista de materiais (BOM) detalhada que liste todos os componentes necessários, incluindo engrenagens, eixos, rolamentos, vedações e fixadores. Faça uma referência cruzada da BOM com o inventário para garantir que todas as peças estejam disponíveis e em boas condições.
Em seguida, revise os desenhos e especificações de montagem para se familiarizar com o design da reductores de engrenagens e a sequência de montagem. Preste bastante atenção às dimensões críticas, tolerâncias e especificações de torque.
Prepare as ferramentas e equipamentos necessários, como prensas hidráulicas, aquecedores de rolamentos, chaves de torque e instrumentos de medição.
Subconjuntos de eixo e engrenagem
Os subconjuntos de eixos e engrenagens são cuidadosamente montados nos eixos usando técnicas como encaixe por pressão, encaixe por contração ou chaveamento.
Uma vez que as engrenagens estejam firmemente enreductoresdas nos eixos, componentes adicionais como espaçadores, arruelas de contraporca e anéis de retenção são instalados para evitar movimento axial e garantir que as engrenagens permaneçam em suas posições pretendidas. Os subconjuntos são então balanceados para minimizar a vibração e o ruído durante a operação.
Alojamento e montagem final
Durante o processo de montagem final, os subconjuntos do eixo e da engrenagem são cuidadosamente posicionados dentro da reductores.
Depois que os subconjuntos estiverem no lugar, a reductores é selada usando juntas, anéis de vedação ou selantes.
Após a vedação do alojamento, o sistema de lubrificação é instalado. Isso pode incluir bombas de óleo, filtros e indicadores de nível.
Por fim, quaisquer componentes externos, como sensores, instrumentação ou sistemas auxiliares, são fixados ao invólucro.
Lubrificação e amaciamento
Durante esta fase, a reductores de engrenagens é operada em velocidades e cargas reduzidas, permitindo que o lubrificante seja distribuído uniformemente e que as superfícies de contato se adaptem umas às outras.
Teste de reductores de engrenagens e controle de qualidade
- Teste sem carga e com carga: O teste sem carga envolve a execução da reductores de engrenagens sem nenhuma carga externa para verificar a operação suave e a lubrificação adequada. O teste de carga aplica um torque ou potência especificado à reductores de engrenagens para avaliar seu desempenho sob condições reais de trabalho.
- Monitoramento de ruído, vibração e temperatura:Acelerômetros, microfones e termopares são usados para medir os níveis de ruído, vibração e temperatura da reductores de engrenagens durante a operação.
- Medição de eficiência e perda de potência: A potência de entrada e saída da reductores de engrenagens são medidas para calcular sua eficiência. Perdas de potência podem ser atribuídas a fatores como atrito da malha de engrenagens, atrito do mancal e agitação do lubrificante.
- Métodos de Ensaio Não Destrutivo (END):Técnicas de END, como inspeção de partículas magnéticas, testes ultrassônicos e radiografia de raios X, são usadas para detectar defeitos internos, rachaduras ou inclusões em engrenagens, eixos e alojamentos sem danificar os componentes.
- Técnicas de Controle Estatístico de Processos (CEP): Métodos SPC, como gráficos de controle e análise de capacidade de processo, são empregados para monitorar a consistência e a variabilidade do processo de montagem da reductores de engrenagens.
