Verrattuna koneistettuihin pyydyksiin,ruiskuvalettuhammaspyörillä on vähän yhteistä paitsi, että ne käyttävät tahtomatonta konjugaatiota liikkeen siirtämiseen. Näiden kahden vaihteen välillä on olennaisia eroja. Työstövaihteella tarkoitetaan leikkaamista ja koneistamista määrättyyn kokoon erityisellä hammaspyöräkoneella, joka on suunniteltu tiettyä työstöä varten; Ruiskupuristetut hammaspyörät ruiskupuristettiin hammaspyörien onteloissa, jotka yleensä koneistetaan lankakatkaistuilla sähköpurkauskoneilla (EDM). Ruiskutuslaitteen onkalon koko voi varmistaa, että ruiskuvaletun jälkeen jäähdytetyllä ja supistetulla ruiskutuslaitteella on oikea mittatoleranssi. Miljoonia injektiovaihteita voidaan käsitellä yhdellä muottiontelolla.
Vaihdekatkaisuvalmistajan tehtävänä on leikata kaikki vaihteet toleranssivaatimusten mukaisesti. Ruiskutuslaitteiden valmistajien tehtävänä on kuitenkin tehdä melkein täydellinen vaihdeaukko ja käyttää tätä onkaloa sitten kaikkien hammaspyörien käsittelyyn, jotka täyttävät toleranssivaatimukset. Tämä näennäisesti pieni, mutta merkittävä ero on johtanut moniin muihin muutoksiin. Tämä ero muodostui, kun ruiskuvalettuja hammaspyöriä käytettiin kerran päättämään.
Ruiskuvaluvaihteiden suunnittelu
Ei ole epäilystäkään siitä, että ruiskutuslaite on muodostettava muottionteloon. Tämä tosiasia on johtanut merkittäviin seurauksiin. Ruiskuvalumuotilla ja siinä olevilla akseliosilla on vaikea olla tarkkaa toleranssia, jonka mekaaninen voimansiirtomekanismi tarjoaa. Onkalo ja vaihde voivat kutistua tai laajentua eri nopeudella kosteuden ja lämpötilan muuttuessa. Erilaisissa paikallisissa olosuhteissa ruiskuvalettujen hammaspyörien lujuus, kovuus ja tasainen siirtoteho muuttuvat. Kuormitustilanteessa hampaan pinnan lämpötila nousee, mikä vaikuttaa muovin ominaisuuksiin. Näiden muuttujien ja muiden tekijöiden vuoksi on tarpeen mukauttaa hammaspyörän hampaita.
Ruiskutuslaitteiden suunnittelun etu heijastuu sen sovelluksessa. Suurin osa ruiskutusvaihteistoista on ainutlaatuisia. Yksi vaihde voidaan suunnitella tarkasti täyttämään sille osoitettu toiminto vain silloin, kun se on yhteydessä toiseen vaihdevaihteeseen. Lisäksi injektiovaihteiden optimaalisessa suunnittelussa ja valmistuksessa ei tuskin tarvitse ottaa huomioon työkalutekijöitä.
WEDM: n valmistama muottiontelon tarkkuus riippuu CAD: n tarkkuudesta. Vaihteen ontelon toleranssi voi nousta mikronitasolle. Itse asiassa perinteistä keittotasoa ei enää tarvita, eikä halkaisijan sävelkorkeus tai moduuli ole enää tärkeä tekninen parametri. Aktiivisesta perusympyrästä tulee tärkeä muuttuja. Painekulma voidaan säätää analogisella tavalla tasapainottamaan lujuuden ja korkeuden välistä suhdetta hammaspyörän hampaissa. Verrattuna vakiovarusteisiin, räätälöityjen vaihteiden suorituskyky, hiljaisuus ja sallittu toleranssi ovat parantuneet huomattavasti.
Vaihteen ruiskuvalulaite
Vaihdeverkkojen suunnittelun ja toleranssiasetusten jälkeen seuraava askel on tehdä ruiskuvalulaite. Vaihteen ruiskupuristuslaitteen on oltava tarkka, hyvällä lämpöstabiilisuudella, karkaistu liukuholkki ja -pinta, vaihde-aukon tarkka muoto ja korkeapaineinen ruiskuvalumuoto. Itse vaihdemuotin onkalo on erityisesti suunniteltava valitun suulakemateriaalin mukaan.
Monien tekijöiden vuoksi on mahdotonta ennustaa tarkasti ruiskuvalettujen hammaspyörien todellista kutistumista erityisissä sovelluksissa. Tärkein tekijä on, että ruiskutusvälineiden kutistuminen muottiontelossa ei ole isotrooppinen. Vaihteen rungon kutistuminen voi olla lähellä valmistajan&# 39: n ennustetta, mutta koska hammaspyörän hampaita ympäröi teräs, sen jäähdytysmuoto eroaa suuremman vaihdekappaleen makrojäähdytysmuodosta.
Parempi menetelmä kutistumisen määrittämiseksi on kaksivaiheinen lähestymistapa. Hammaspyörien kutistumiskerroin arvioidaan etukäteen, ja sitten injektiomuotti valmistetaan ja ensimmäinen hammaspyöräerä käsitellään. Sitten vaihdenäytteiden tahaton hammasprofiili mitataan tarkasti kunkin osan kutistumisnopeuden määrittämiseksi, ja sitten tehdään uusi muottiontelo mitatun kutistumisnopeuden mukaan. Lopuksi voidaan saada injektiovaihteita, joilla on pätevä geometrinen tarkkuus. Vain havaitsemalla hammasprofiili voidaan päättämättömyyden kutistuminen määrittää tarkasti. Vaihteiden liikkuvan havaitsemisen avulla voimme tietää joitain vaihteiden epätasaisen kutistumisen olosuhteita, mutta joskus se voi johtaa harhaan.
Joskus lasin täyttömateriaaleja voidaan käyttää injektiovaihteiden valmistukseen. Koska tämän materiaalin kutistumisnopeus on erittäin alhainen, kutistumisilmiö ei ole enää ongelma ruiskuvalumuotoilussa. Tämä menetelmä voi kuitenkin aiheuttaa myös uusia ongelmia. Tekniikkahartsit, joita ei ole täytetty lasi, kuten nylon ja asetaali, voivat tuottaa erittäin tarkkoja muotoja ruiskuvalulla kutistuksesta huolimatta. Lasitäytemateriaali kuitenkin tuottaa sylinterin liitoksen ruiskutusvirtauksen edessä olevassa risteyksessä, mikä aiheuttaa hammaspyörien hammasten pinnan muodonmuutoksia ja tuottaa joitain paikallisia heikkoja kohtia vaihdeessa. Yleisesti ottaen lasilla täytetyt vaihteet kuluttavat todennäköisemmin käyttöiänsä aikana kuin vastaavat vaihteet ilman lasia. Täyttömateriaaleja käytetään yleensä vain erityistarpeisiin, kuten silloin, kun ylipainovaihteista tulee ongelmia.
Vaihteiden ruiskuvaluprosessi
Erilaiset ruiskuvaluprosessit ja ruiskuvalukoneet ovat erilaisia. Vaihteiden ruiskuvaluprosessi vaatii suurta tarkkuutta ja toistettavuutta. Yleisesti ottaen erittäin tarkat vaihteet on valmistettava uudella hartsilla. Vaikka uutta hartsia käytetäänkin, materiaalilla on oltava asianmukainen kuivuus, sen sulamislämpötilan on oltava tarkasti hallittavissa ja toistettavissa, ja myös ruiskutuspainetta on tarkasti hallittava. Ruiskupuristuslaitteiden ja ruiskuvaluprosessin hallinnan välistä koordinointia on myös harkittava.
Kun ruiskuvalu tapahtuu korkeassa lämpötilassa ja korkeassa paineessa, muottiontelon ilma on korvattava sulalla muovilla. Siksi on tarpeen perustaa poistoaukko, joka mahdollistaa ilman poiston ilman hartsin virtaamista ulos. Jos pakoputki on liian pieni ja kaasua ei purkaudu tasaisesti, se voi aiheuttaa palamisen; Jos tuuletusaukko on liian suuri, sula muovi valuu ulos ja muodostaa salaman osiin.
Ruiskutuslaitteiden käyttäjien ehdotetaan käyvän ruiskutuslaitteiden käsittelylaitoksessa ennen sopimuksen allekirjoittamista. Ruiskupuristuslaitteiden, siisteyden, tarkastuskyvyn ja tehtaan henkilöstön yleinen tutkimus auttaa arvioimaan oikein, onko tehtaalla potentiaalinen kyky käsitellä ja valvoa ruiskuvalua. Esimerkiksi tarkkuusinjektoreita on vaikea valmistaa ympäristössä ilman lämpötilan säätöä. Tarkkuussyöttölaitteiden käsittely on erittäin vaikeaa 90%: n kosteudessa ja 100 astetta Fahrenheit.
Ruiskuvaluvaihteiden testaus
Vaihteiden havaitsemistekniikkaa on vuosien mittaan parannettu jatkuvasti useimpien hammaspyörien leikkaamisen virheiden mittaamiseksi. Tahattoman hampaan profiilin skannausmittaus havaitsee yleensä vain muutamat hampaat yhdessä ympyrässä. Metallihammaspyörät koneistetaan hammaspyöräkoneisiin, kuten hobbing ja raot, ja kunkin hampaan hammasprofiili on periaatteessa sama. Ruiskuvaletulla hammaspyörällä voi kuitenkin olla suuria yksittäisiä virheitä tietyssä asennossa hammaspyörän millä tahansa hampaan pinnalla. Mitä enemmän' ruiskupuristusprosessi voi tuoda esiin monen tyyppisiä virheitä perinteisestä koneistuksesta.
Koska minkä tahansa injektiolaitteen on kutistuttava, tahaton hammasprofiili on tavoitehampaan profiili, ei annettu arvo. Käytetäänkö halkaisijan sävelkorkeutta, moduulia, pohjakorkeutta, painekulmaa tai muita muuttumattomia parametreja vaihdegeometrian ohjaamiseksi, nämä parametrit ovat muuttujia todellisille koneistetuille osille. Näille vaihteleville parametreille on tarpeen asettaa käytännön toleranssit.
Ainoa tapa määrittää ruiskupuristetun pyydyksen koko on skannata ja mitata vahingoittumattoman hampaan profiili ja määrittää pyydyksen todellinen fyysinen geometrinen koko. Voi kuitenkin esiintyä seuraavia tilanteita: ruiskuvalettujen vaihdekoko on kokonaan ylittänyt toleranssivaatimukset, mutta valssauksen kattavat testitulokset ovat silti päteviä. Esimerkiksi hammaspyörän hammasprofiilin testitulos, sen integroitunut pohjaympyrä on poikkeava kaukana määritellystä arvosta. Testatussa pyydyksessä on 64 hammasta ja käytetyssä mittausvälineessä myös 64 hammasta. Vierityksen tunnistuksessa on mukana useita hampaita samaan aikaan, ja mittaustuloksissa yhdestä hammasta ei ole kovin poikkeavaa. Vaikka tämä vaihde näyttää suurelta, sen perusympyrä on hyvin pieni. Koska hammaspyörän hammaspaksuus on ohennettu, vierityksen havaitsemisessa voidaan saavuttaa hyvät tekniset indeksit. Kun nämä ruiskuvaletut vaihdeosat on toimitettu käyttäjille, ne rikkoutuvat heti, kun ne kytkeytyvät oikean kokoisiin metallilaitteisiin.
Tällaisen virheen estämiseksi on tarpeen laatia tekniset eritelmät jokaiselle vaihteella, joka on merkitty toleranssilla.
Ruiskutuslaitteiden ehdotetut tekniset parametrit
AGMA-järjestelmässä hammaspyörien perusympyrän geometrisiä parametreja käytetään perusohjausparametreina. Työtietoina käytetään epäsuoria vaihdeparametreja, kuten halkaisijan nousu ja painekulma, joita käytetään vertailuna perinteisessä analyysissä.
Vaihteiden vierintätarkastuksia voidaan pitää parhaana menetelmänä ruiskuvalettujen hammaspyörien laadun yhdenmukaisuuden varmistamiseksi massatuotannossa. Se ei vain ilmaise hammaspyörien kokonaisvirhettä (TCE) tai yhden hampaan kokonaisvirhettä (TTE), vaan myös määrittää, onko mitatun vaihdelaatan ja mitatun vaihdelaitteen välinen todellinen keskimatka määritellyllä positiivisella ja negatiivisella toleranssivyöhykkeellä. Tämä tarjoaa yksinkertaisen menetelmän ruiskuvaihteiden päivittäisen tuotannon yhdenmukaisuuden varmistamiseksi. Näytevaihteiden erän liikkuvien testitulosten tilastollinen analyysi voi määrittää, ovatko hammaspyörien yleinen muoto ja absoluuttinen koko toleranssivyöhykkeen sisällä. Jatkuva tarkastus on enemmän kuin liikkuvan tarkastuksen pätevyyden todentamisen asettaminen ruiskuvaihteille, ja olisi varmistettava, että päivittäin tuotettavat ruiskuvaihteet vastaavat tätä varmennusta.
Ruiskutuslaitteiden kehitysnäkymät ovat melko optimistiset. Materiaaleja on parannettu huomattavasti, ja ruiskuvalukoneista on tullut entistä kehittyneempiä. Testauslaitteet ovat kyenneet mittaamaan nämä ainutlaatuiset ruiskuvaluvaihteet erittäin tarkasti. Jatkossa voidaan odottaa käyttävän ruiskuvaihteita metallilaitteiden sijasta kevyen kuormansiirtosovelluksissa. Valmistajat etsivät paikkoja ja kenttiä, joissa metallisia hammaspyöriä ei voida käyttää, mutta muovisia hammaspyöriä voidaan käyttää.
Näihin uusiin mahdollisiin käyttökenttiin pääsemiseksi jokainen vaihe on suoritettava oikein ja kaikki ruiskuvalettujen hammaspyörien edut on hyödynnettävä. Tämän seurauksena kehitetään uuden sukupolven voimansiirtotuotteita, joilla on erinomainen suorituskyky.
