Wie man die Überhängelast prüft, wenn ein Kettenzahnrad entlang einer Getriebe-Ausgangswelle bewegt wird

Ein Kettenantrieb wird so umgestaltet, dass das Zahnrad näher am Getriebegehäuse sitzt, Und die Annahme ist, dass die Änderung sicher ist, weil das Ritzel näher an der Stütze ist. Auf dem Papier bleibt das übertragene Drehmoment unverändert, Also sieht nichts anders aus. In der Praxis können die Lager- und Wellenlasten je nachdem, in welche Richtung sich das Zahnrad bewegt und wie die Kette zieht, steigen oder sinken., und eine unkontrollierte Layoutänderung kann dazu führen, dass die Ausgangslager oder die Welle außerhalb ihrer Nennlast liegen.

Überhängende Last ist die radiale Last, die außerhalb der Lagerstütze der Welle durch ein Bauteil wie ein Ritzel ausgeübt wird. Das Ändern der Position des Ritzels verändert den Hebelarm, und damit das Wellenbiegmoment und die Lagerreaktionen, selbst wenn das Drehmoment gleich bleibt. So überprüfen Sie es richtig, bevor das Layout festgelegt wird.

Warum das Bewegen des Ritzels die Lagerlast verändert

Das Drehmoment zeigt an, wie viel Drehkraft übertragen wird. Es wird dir nicht angezeigt, wie viel radiale Last das Lager trägt.

Wenn eine Kette ein Zahnrad umwickelt, Die Kette zieht am Ritzel in der Ebene des Antriebs. Für eine gegebene radiale Kraft und einen Wellenabschnitt, Das Biegemoment ist die Kraft, die den axialen Abstand vom Abschnitt zur Lastebene des Ritzels multipliziert. Bewegt man das Ritzel weiter vom Lager, wächst der Moment; Komm näher und der Moment fällt, für dieselbe Last. Zwei Antriebe mit identischem Drehmoment und identischer Kettenspannung können das Ausgangslager also sehr unterschiedlich belasten, ausschließlich von der Position des Zahnrads entlang der Welle. Deshalb "Gleiches Drehmoment" ist keine sichere Antwort auf eine Positionsänderung, und warum die Position mit den selbst veröffentlichten Lastbedingungen des Getriebes überprüft werden muss.

Die Kettenspannung ist nicht die gesamte radiale Last

Der Ausgangspunkt ist die resultierende Kraft am Ritzel. Der effektive Zug der Kette allein reicht nicht aus, um sie zu bestimmen, und die Lagerreaktionen hängen auch von der Lastposition und der Traganordnung ab.

Das Drehmoment am Ritzel entsteht durch den Unterschied zwischen der Kettenspannung auf der Tight-Side und der Slack-Side, wirkend im Tonradius. Was oft als Umkreiskraft bezeichnet wird, oder der effektive Sog, ist das der Spannungsunterschied:

F_eff = 2 × T/d

Mit übertragenem Drehmoment T in N·m und Kettenraddurchmesser d In Metern, F_eff ist in Newtons. Wenn d ist in Millimetern, Verwendung F_eff = 2000 × T/d Stattdessen. Dieser effektive Zug ist nicht dasselbe wie die Gesamtkraft, die die Kette auf die Welle ausübt. Die Kette hat eine enge Seite und eine lockere Seite, und ihre Vektorsumme ergibt die Kettenkraft auf das Ritzel. In einem gängigen Open-Chain-Layout, Die beiden Felder ziehen breit zum anderen Ritzel, Nahezu parallele Spanen ergeben also ein Ergebnis, das nahe an der Summe ihrer Spannungen liegt. Andere Layouts erfordern die tatsächlichen Vektorrichtungen; Genau das Gegenteil, Kollineare Zugvektoren würden stattdessen subtrahieren. Deshalb muss die Geometrie des Kettenlaufs gezeichnet werden, nicht angenommen, bevor die radiale Last berechnet wird. Berücksichtigen Sie die Auswirkungen des Spanners auf die Kettenspannung, Bauteilgewicht, und dynamische Lastfälle. Wenn der Getriebekatalog einen Getriebeelementfaktor verwendet, um die angelegte Last aus dem Drehmoment abzuschätzen, Verwenden Sie die angegebene Methode und vermeiden Sie, Faktoren zweimal hinzuzufügen, um denselben Effekt zu erzielen.

Erfassen Sie die Geometrie und die Traganordnung

Die Radiallastprüfung beginnt damit, was sich auf der Welle befindet und wo. Zeichnen Sie Folgendes vor jeder Berechnung fest.

Beachten Sie den Durchmesser des Ritzenblatts und die Zahnanzahl, da der Pitch-Durchmesser den effektiven Zug für ein gegebenes Drehmoment bestimmt. Erfassen Sie die axiale Position der Kippebene des Ritzels und deren Abstand zum genauen Bezug, das im Getriebelastdiagramm angegeben ist, wie eine bestimmte Wellenschulter oder Gehäusefläche. Diese Katalogdimension ist nicht automatisch der Abstand zum nächstgelegenen Lagerzentrum. Zeichnen Sie die Richtungen beider Kettenspanen und den daraus resultierenden Zug relativ zum Getriebe auf, einschließlich der Frage, ob der Lauf horizontal verläuft, Vertikal, oder schräg. Halte die Kettenräder in ihrer vorgesehenen Kettenebene ausgerichtet. Beachten Sie die Unterstützungsanordnung, das heißt, welche Lager die Welle tragen und wo sie relativ zum Ritzel sitzen.

Finally, Überprüfen Sie die Getriebedaten auf die Überhängelast. Ein veröffentlichter Überhänglastwert kommt mit Bedingungen: der Punkt auf der Welle, an dem die Last wirkt, Die Geschwindigkeit, Pflicht und Lebensbasis, Die Kraft- und Rotationsrichtungen, und ob eine kombinierte axiale Last erlaubt ist. Eine für eine Last an einem Punkt angegebene Bewertung wird nicht auf eine Last an einem anderen Punkt übertragen, ohne die Bedingungen zu prüfen, Lesen Sie also die Bedingungen, bevor Sie vergleichen. Zum Beispiel, SEW-EURODRIVES Off-Center-Lastführung prüft sowohl die Lebensdauer des Lagers als auch die Wellenfestigkeit und verwendet die niedrigere zulässige Last. Seine Konstanten gehören zu den angegebenen Getriebeeinheiten, Nicht an jedes Getriebe.

Beachten Sie die Limits und die Bewertungsbedingungen

Zwei Vorsichtsmaßnahmen verhindern, dass eine Layoutänderung zum Scheitern wird.

Der erste ist, dass die Reduzierung des Überhangs nicht automatisch für jede Konstruktion sicher ist. Ein kürzerer Überhang senkt das Biegemoment für dieselbe Last, was im Allgemeinen hilfreich ist, aber die tatsächlichen Traglasten hängen auch von der Traganordnung ab, Die Richtung des Kettenzugs, und jede axiale Komponente. Wellenfestigkeit, Lagerreaktionen sowie die kombinierten Innen- und Außenlasten müssen weiterhin innerhalb der zulässigen Grenzen bleiben. Behandeln Sie eine Layoutänderung als eine Änderung des Lastpfades, die überprüft werden soll., Nicht als eine Verbesserung, die garantiert ist.

Die zweite ist, dass es keinen einheitlichen Korrekturfaktor für überhängende Last gibt. Wie wichtig ein Positionswechsel ist, hängt vom Getriebe ab, Die Lageranordnung, Die Geschwindigkeit, und die Dienstpflicht, Daher ist ein Flächenfaktor, der auf verschiedene Einheiten angewendet wird, nicht zuverlässig. Die Überprüfung gehört zu den Bewertungsbedingungen des jeweiligen Getriebes, Nicht gegen eine Faustregel. Getrennte radiale und axiale Werte dürfen nicht als rechteckige Betriebshülle behandelt werden, in der beide Maxima zusammen verwendet werden können. Die axiale Kraftsteuerung von SEW-EURODRIVE, Zum Beispiel, trennt sein Überhängloses Gehäuse von der kombinierten Last, was einer weiteren Bewertung bedarf.

Vorher-Nachher-Checkliste

Wenn sich das Layout ändern muss, Review It als Engineering

Wenn ein Kettenlauf neu gearbeitet werden muss, Die Optionen bestehen meist darin, die Last an der neuen Position zu übernehmen, um ein äußeres Lager oder eine tragende Lastanordnung hinzuzufügen, um die radiale Last vom Getriebeausgang zu entlasten, oder um eine Einheit mit einer Bewertung auszuwählen, die zum neuen Layout passt. Jeder benötigt eine technische Überprüfung anhand der tatsächlichen Geometrie, keine Anpassung auf dem Werkstattboden. Eine äußere Stütze kann so gestaltet werden, dass sie radiale Last trägt und, wo angegeben, Axiallast. Sie nimmt die Last nicht automatisch von den Getriebelagern ab: Lastverteilung, Ausrichtung, axiale Lage und thermische Bewegung müssen alle überprüft werden, damit die zusätzliche Unterstützung die Welle nicht überbelastet. Welcher Weg auch immer gewählt wird, Die Entscheidung sollte festgehalten werden, Denn die nächste Person, die das Zahnrad bewegt, wird darauf angewiesen sein.

Häufig gestellte Fragen

Verringert das Verschieben eines Ritzels näher ans Getriebe immer die Last auf die Ausgangslager? Bewegt man die Lastebene näher an dieselbe Lagerstütze, verringert man das Biegemoment durch dieselbe radiale Last, Aber es ist nicht automatisch für jede Struktur sicher. Die tatsächlichen Traglasten hängen ebenfalls von der Traganordnung ab, Die Richtung des Kettenzugs, und jede axiale Komponente, Daher muss die Änderung mit den Bewertungsbedingungen des jeweiligen Getriebes überprüft werden, anstatt als Verbesserung zu gelten.

Ist die Kettenspannung mit der radialen Last auf der Welle gleich?? Nein. Das übertragene Drehmoment entsteht durch die Differenz zwischen der Spannung auf der Tight-Side und der Slack-Side, die im Pitch-Radius wirkt, aber die Kettenkraft auf der Welle ist die Vektorsumme beider Spannungen in den tatsächlichen Spannrichtungen. Der effektive Sog allein bestimmt diese Kraft nicht, daher müssen die Kettenlaufgeometrie und die Zugbedingungen aufgezeichnet werden, bevor das Ergebnis berechnet wird.

Nächster Schritt

Wenn ein Kettenzahnrad an der Getriebewelle neu positioniert wird und man die Überhängelast überprüfen möchte, statt angenommen zu werden., Schick uns die Layoutzeichnung, Die Sprocket-Daten, Der Abstand vom Getriebebezugspunkt, und die Dienstpflicht. Wir können den Antrag anhand der relevanten Getriebedaten überprüfen und identifizieren, was für das vorgeschlagene Layout bestätigt werden muss. Entdecken Sie unser Helixgetriebemotoren, oder kontaktieren Sie uns Um eine Konfigurationsüberprüfung zu beginnen.