Análise do eixo do motor de uma caixa de redução em miniatura.

Micromotor com engrenagemConsiste em motor e caixa de engrenagens. O motor é a fonte de energia, sua velocidade é muito alta e seu torque muito pequeno. O movimento rotacional do motor é transmitido para a caixa de engrenagens através dos dentes da engrenagem (incluindo o parafuso sem-fim) montados no eixo do motor. Portanto, o eixo do motor é uma das partes mais importantes do micromotor com engrenagens.

 

I. Material do eixo do motor

A seleção do material do eixo deve levar em consideração o torque necessário, a usinabilidade, a resistência à corrosão e a condutividade magnética, de acordo com os requisitos do motor. O material pode ser escolhido entre aço carbono de alta qualidade, aço inoxidável, aço liga, aço cementado, etc. Os materiais mais comuns para eixos de motores são os seguintes:

 

1. O aço padrão americano 1141 e 1144, sendo o material nacional mais próximo o aço nº 45, o mais utilizado atualmente na indústria. Sua principal desvantagem é a facilidade com que enferruja, portanto, durante o uso, é necessário aplicar óleo antiferrugem para minimizar esse problema.

 

2. O aço inoxidável American Standard 416, cujo material nacional mais próximo é o Y1Cr13, não é fácil de processar e não é adequado para usinagem de peças com características complexas, como cabeçotes de eixo com roscas. Seu preço é mais elevado que o do aço 45, porém mais barato que o do 303, sendo mais amplamente utilizado.

 

3. O aço inoxidável American Standard 420, cujo material nacional mais próximo é o 2Cr13, não é fácil de processar e não é adequado para usinagem de peças com características complexas, como cabeçotes de eixo com rosca. É mais caro que o aço 45, mas mais barato que o 416/303, sendo mais amplamente utilizado.

 

4. Aço inoxidável American Standard 431: este material não é comumente usado, sendo utilizado principalmente em situações de contato com alimentos. Pode entrar em contato com alimentos.

 

5. O aço inoxidável American Standard 303, mais caro, caracteriza-se por ser um material macio e fácil de processar em formatos complexos.

 

II. O formato do eixo do motor

Os dentes do micromotor com engrenagem e os dentes da primeira engrenagem da caixa de engrenagens se encaixam para transmitir o movimento rotativo, o que inevitavelmente produz torque. Portanto, a precisão do encaixe entre os dentes do motor e o eixo do motor é crucial. Ao considerar o encaixe entre os dentes do motor e o eixo, não podemos ignorar o formato do eixo do motor.

Os formatos dos eixos dos motores são

A. Eixo leve, adequado para cargas e torques pequenos.

 

B. Eixo plano ou eixo em forma de D, adequado para carga média.

 

C. Eixo serrilhado, adequado para carga média.

 

D. Eixo rotativo com chaveta, adequado para cargas pesadas e alto torque.

 

E. A extremidade de saída do eixo do motor é uma rosca sem-fim; esse tipo de eixo é especial e usado principalmente em transmissões turbo sem-fim.

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III. Requisitos de processo do eixo do motor

 

Micromotores com engrenagensOs requisitos de vida útil, bem como as exigências do processo de fabricação do eixo do motor, também afetam a vida útil do micromotorredutor.

A tecnologia de processamento do eixo do motor possui.

A. A precisão dimensional do diâmetro do eixo do motor é relativamente alta, podendo ser alcançada dentro de 0,002 mm.

 

B. Para evitar a ferrugem e melhorar a resistência à corrosão, a superfície do eixo do motor é frequentemente revestida com níquel por eletrodeposição.

 

C. A rugosidade da superfície do eixo do motor também é muito importante, pois afeta diretamente a precisão do encaixe com os dentes do motor.

 

IV. Classificação do eixo de transmissão do redutor de velocidade

De acordo com a potência, o redutor é dividido em redutor de alta potência e redutor de baixa potência. O eixo de saída de diferentes redutores, modelos e especificações, também varia, e o eixo de transmissão do redutor é dividido em eixo de saída e eixo de entrada. O princípio de funcionamento de cada um desses eixos é apresentado em detalhes a seguir.

 

1. Eixo de saída

O eixo de saída é o eixo conectado ao redutor e ao mecanismo de transmissão. A velocidade de saída do eixo é muito menor. De acordo com o material, o eixo de saída é dividido em eixo de saída metálico e eixo de saída de plástico; de acordo com o formato, é dividido em eixo em forma de D personalizável, eixo redondo, eixo plano duplo, eixo hexagonal, eixo pentagonal, eixo quadrado, etc.

 

2. Eixo de entrada

O eixo de entrada é o eixo de transmissão que conecta o motor de transmissão ao redutor. A velocidade e o torque de entrada do eixo de entrada são baixos, assim como seu diâmetro. Uma extremidade do eixo de entrada pode passar pelo furo de montagem e ser encaixada na cavidade de montagem, onde o eixo de entrada engata com a engrenagem na carcaça de montagem. Na outra extremidade do eixo de entrada, há uma ranhura de montagem, por onde o eixo do motor do redutor é inserido. Uma chaveta plana é inserida entre a ranhura da chaveta plana e o eixo do motor para realizar a conexão rápida e estável entre o eixo do motor e o eixo de entrada. Através da cooperação entre o eixo de entrada, a base de montagem, a ranhura de montagem e a ranhura da chaveta plana, o motorredutor pode ser conectado rapidamente ao eixo de entrada através do eixo do motor, o que facilita a instalação rápida do motorredutor com a carcaça de montagem e torna o carregamento e descarregamento mais convenientes para a equipe.

 

3. O papel e a diferença do eixo de transmissão do redutor.

A. Transferir uma certa quantidade de energia.

B. Rotação em alta velocidade na entrada, rotação em baixa velocidade na saída, para atingir o objetivo de desaceleração. Desconsiderando a resistência ao atrito, a potência transmitida entre o eixo de entrada e o eixo de saída é igual, sendo potência = torque * velocidade. Ou seja, quando a potência é igual, o torque e a velocidade são iguais na entrada, resultando em um torque pequeno e, consequentemente, em um eixo de diâmetro menor; inversamente, quando a velocidade do eixo de saída é baixa, o torque é grande, exigindo um eixo de diâmetro maior.

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V. Quais são as razões para o aquecimento dos rolamentos do motorredutor em miniatura?

 

Micromotor com engrenagemEm operação normal, o rolamento não apresentará aquecimento anormal. O aquecimento severo do rolamento do micromotor com engrenagem geralmente tem os seguintes motivos.

 

1. Danos nos rolamentos do motor redutor em miniatura podem causar o superaquecimento dos rolamentos.

 

2. A graxa lubrificante misturada com partículas anormais ou matéria estranha no rolamento fará com que o rolamento sofra maior desgaste e superaquecimento.

 

3. Falta de óleo nos rolamentos do motor redutor em miniatura: se o motor permanecer nessa condição por muito tempo, o atrito aumentará, resultando no superaquecimento dos rolamentos.

 

4. Se a qualidade do óleo lubrificante for muito ruim, com viscosidade insuficiente ou muito alta, o desempenho da lubrificação também poderá levar ao aquecimento anormal do rolamento.

 

5. No redutor em miniatura, o rolamento e o eixo de saída, bem como a tampa da extremidade, estão muito soltos ou muito apertados. Se estiverem muito apertados, podem causar deformação do rolamento, enquanto que, por estarem muito soltos, podem causar desalinhamento e superaquecer o rolamento.

6. A instalação inadequada dos rolamentos, de modo que os dois eixos não estejam alinhados ou que haja desequilíbrio no anel externo do rolamento, fará com que o rolamento não seja sensível, a carga de funcionamento seja agravada e haja aquecimento.

 

VI. Quais são as principais razões para o desalinhamento axial de um motor em miniatura?

 

1. O primeiro caso é o movimento relativo entre o eixo e o rotor do micromotor. Se, por algum motivo, houver folga entre o furo do núcleo e a posição do eixo do micromotor, isso leva a alterações na posição relativa axial e radial entre o núcleo do rotor e o eixo, causando um fenômeno de interferência no eixo. Além disso, devido ao movimento axial do núcleo do rotor, há uma alta probabilidade de ocorrer deformação por atrito entre a tampa da extremidade do micromotor e a extremidade do rotor, ou ondulação no enrolamento do estator.

 

2. O segundo caso é o dano ou vazamento da pastilha de ajuste axial do micromotor. No processo de projeto e desenvolvimento do micromotor, os fatores de expansão térmica do material são considerações essenciais. Portanto, haverá uma certa folga axial, o que levará diretamente ao deslocamento axial e à interferência no eixo. Assim, utiliza-se o método de carga na pastilha para solucionar o problema. Se houver vazamento na pastilha ou se a pastilha apresentar defeito, isso levará à falha do freio axial e à interferência no eixo.

 

3. O terceiro caso é o ajuste automático do alinhamento da linha central magnética do estator-rotor do micromotor, resultando em adulteração. O estado ideal do micromotor é a sobreposição completa da linha central magnética do estator e do rotor, mas na prática é mais difícil alcançar o alinhamento de sobreposição completa do estator-rotor do micromotor. Assim, durante a operação, o micromotor entrará na seguinte situação: "alinhamento - desalinhamento - alinhamento - desalinhamento - Desalinhamento ------", sendo necessário um processo automático de ajuste de alinhamento. Portanto, o processo repetido de ajuste causará desalinhamento axial.

 

4. Em relação ao micromotor com sua própria hélice em operação, o processo de ventilação produzirá uma força axial correspondente no micromotor; se o efeito de balanceamento da hélice não for bom, isso também levará ao movimento axial do micromotor.

O desalinhamento axial do micromotor causará o impacto?

Em termos simples, se o desalinhamento axial do motor em miniatura causar vibração anormal, ruído, dispersão dos rolamentos, queima dos enrolamentos e redução da vida útil, podemos adicionar um amortecedor de forma ondulada para ajustar o amortecimento na borda externa do rolamento do motor em miniatura e um parafuso de fixação na tampa da extremidade para resolver o problema do movimento axial do motor.

 

VII. Como configurar os rolamentos da caixa de redução planetária?

 

O motor com configuração de redutor planetário tem sido usado em diversos campos, como casas inteligentes, então como é configurado o rolamento do microredutor?

Geralmente, as microredutoras planetárias utilizam engrenagens helicoidais com uma determinada força axial, e mesmo quando se utilizam engrenagens helicoidais duplas e engrenagens cilíndricas de dentes retos, a direção axial deve ser considerada. A magnitude e a direção da força de engrenamento das engrenagens podem ser determinadas, restando apenas definir, por meio de desenho, o vão do mancal e o ponto de aplicação da força no eixo. Portanto, a seguinte seleção de mancais pode ser feita.

 

1. Os rolamentos comuns são rolamentos de rolos esféricos, rolamentos de rolos cônicos de uma carreira, rolamentos de rolos cilíndricos de duas carreiras, rolamentos de esferas de contato em quatro pontos, rolamentos de esferas, etc.

 

2. As especificações dos rolamentos para a seleção inicial visam determinar o diâmetro do eixo e o tamanho do furo do rolamento. Quanto maior a velocidade do eixo de entrada, maior deve ser a especificação do furo, mesmo que maior. No eixo intermediário, a força de engrenamento de duas engrenagens atua sobre o rolamento; portanto, quanto maior a velocidade, maior deve ser a especificação do furo, mesmo que maior.

 

3. Se a velocidade do eixo de saída for baixa e apenas a força de engrenamento de um par de engrenagens atuar sobre o eixo e o rolamento, você pode escolher um rolamento com o mesmo diâmetro interno e capacidade de carga média ou menor. No entanto, se o eixo de saída e o fuso da máquina tiverem uma conexão rígida e sofrerem impactos, você deve escolher um rolamento com maior capacidade de carga.

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VIII. Qual será a causa da quebra do eixo na caixa de engrenagens de um motorredutor?

No trabalho diário, além da má concentricidade do conjunto do motor redutor de saída, que resulta na quebra do eixo do redutor, a quebra do eixo de saída do redutor pode ocorrer por diversos motivos, incluindo os seguintes:

Primeiramente, a seleção incorreta do tipo de redutor leva a uma força insuficiente. Alguns usuários, ao selecionar o redutor, acreditam erroneamente que, contanto que o torque de saída nominal do redutor escolhido atenda aos requisitos de trabalho. Na verdade, isso não é suficiente, pois o torque de saída nominal do motor, multiplicado pela relação de redução, resulta em um valor, em princípio, inferior ao torque de saída nominal de redutores similares, conforme especificado nas amostras do produto.

Em segundo lugar, é preciso considerar a capacidade de sobrecarga do motor de acionamento e o elevado torque de trabalho necessário. Em particular, em algumas situações, essa diretriz deve ser rigorosamente observada, não apenas para proteger as engrenagens internas do redutor, mas principalmente para evitar que o eixo de saída do redutor se quebre por torção.

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Data da publicação: 25/11/2022

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