Eglutės formos įrankiaižinomi dėl savo išskirtinės dvigubos spiralinės dantų konstrukcijos, jau seniai vertinami dėl gebėjimo sklandžiai perduoti didelį sukimo momentą, kartu pašalinant ašinę jėgą. Jie plačiai naudojami sunkiosiose srityse, tokiose kaip laivų varymo sistemos, pramoninės pavarų dėžės ir didelio našumo kompresoriai. Tačiau, kadangi mašinos veikia vis sudėtingesnėmis sąlygomis, didesniu greičiu, kintamomis apkrovomis ir griežtesniais efektyvumo reikalavimais, krumpliaračių topologijos optimizavimas tapo būtinas siekiant pagerinti sujungimo našumą, apkrovos paskirstymą ir bendrą patvarumą.

Kodėl svarbu modifikuoti topologiją
Krumpliaračių inžinerijoje „topologijos modifikavimas“ reiškia sąmoningus dantų geometrijos pakeitimus, siekiant optimizuoti krumpliaračių sukibimą realiomis eksploatavimo sąlygomis. „Eglutės formos“ krumpliaračiams tai gali būti dantų briaunos išlinkimo, priekinio vainikavimo, profilio reljefo arba šaknies užapvalinimo perėjimų reguliavimas. Tokie modifikavimai skirti ne pagrindinių konstrukcijos parametrų (pvz., modulio ar spiralės kampo) keitimui, o mikrogeometrijos tiksliam sureguliavimui, siekiant kompensuoti elastinius deformavimus, šiluminį plėtimąsi ir gamybos nuokrypius.

Be šių patobulinimų net ir tiksliai pagaminta „silkės kaulo“ formos krumpliaratis gali netolygiai paskirstyti apkrovą per visą paviršiaus plotį. Dėl to gali susidaryti lokalizuotos įtempių koncentracijos, paviršiaus duobės arba padidėti vibracija ir triukšmas. Taikydami topologijos modifikaciją, inžinieriai gali tolygiau paskirstyti kontaktinę apkrovą, užtikrindami sklandesnį veikimą, ilgesnį tarnavimo laiką ir didesnį galios tankį.

Pagrindiniai „Herringbone“ tipo įrankių topologijos modifikavimo metodai

1. Švino vainikavimas– Nedidelis krumpliaračio paviršiaus išlinkis padeda neutralizuoti veleno išlyginimą ir korpuso deformaciją, išlaikant vienodą dantų kontaktą.

2. Profilio modifikavimas– Įdiegus galiuko arba šaknies reljefą, sumažėja krašto sąlyčio rizika ir kompensuojamas deformavimas esant apkrovai, taip pagerinant sujungimo lygumą.

3. Asimetriškas dantų dizainas– Tam tikrose didelės apkrovos, vienakryptėse srityse galima naudoti asimetrines dantų formas, kad būtų padidintas apkrovos pajėgumas pagrindine sukimosi kryptimi.

4. Lokalizuotas paviršiaus reljefas– Minimalus medžiagos pašalinimas tikslinėse vietose sumažina įbrėžimų ar mikroįdubimų tikimybę didelės įtampos zonose.

Poveikis tinklo našumui
Tinkamai atliktas topologijos pakeitimas pagerina kelis našumo rodiklius:

• Apkrovos paskirstymas: optimizuota dantų geometrija užtikrina, kad sąlyčio modelis išliktų centrinis esant įvairioms apkrovos sąlygoms, taip sumažinant įtempių pikus.

• Sumažinta vibracija ir triukšmas: Sklandus apkrovos perdavimas sumažina dinaminį sužadinimą, todėl pavarų dėžė veikia tyliau, o tai labai svarbu tiek pramonėje, tiek laivybos srityje.

• Didesnis efektyvumas: optimizuotas kontaktas sumažina trinties nuostolius ir pagerina galios perdavimo efektyvumą.

• Ilgesnis tarnavimo laikas: Geresnis įtempių valdymas sumažina dilimo mechanizmus, tokius kaip įdubimai, įbrėžimai ar plastinė deformacija.

Išplėstiniai įgyvendinimo įrankiai
Šiandien inžinieriai naudoja pažangias CAD/CAM platformas ir baigtinių elementų analizės (FEA) programinę įrangą, kad imituotų „silkės kaulo“ tipo krumpliaračių sujungimo elgseną esant eksploatacinėms apkrovoms. Šie įrankiai leidžia tiksliai numatyti kontaktinio įtempio pasiskirstymą, o tai leidžia atlikti duomenimis pagrįstus topologijos modifikavimus prieš gamybą. CNC krumpliaračių šlifavimo ir profilių formavimo technologijos užtikrina, kad modifikuota geometrija būtų pasiekta mikronų tikslumu.

„Belon Gear“ inžineriniai pajėgumai
At Belon GearMes integruojame topologijos modifikavimą į savo „eglutės“ formos krumpliaračių projektavimo procesą, kad patenkintume sunkiųjų įrenginių poreikius visame pasaulyje. Mūsų komanda naudoja didelio tikslumo „Klingelnberg“ ir „Gleason“ įrangą kartu su pažangia modeliavimo programine įranga, kad pagamintų krumpliaračius su optimizuotu dantų kontaktu, minimalia vibracija ir išskirtiniu tarnavimo laiku. Nuo prototipo kūrimo iki didelio masto gamybos, kiekvieną dantų mikrogeometrijos detalę pritaikome prie kliento eksploatacinių reikalavimų.

Topologijos modifikavimas nebėra pasirenkamas tobulinimas – tai gyvybiškai svarbus žingsnis siekiant geresnių „silkės kaulo“ tipo krumpliaračių sujungimo našumo šiuolaikinėje pramonėje. Dėl pažangios analizės, tikslios gamybos ir pritaikymo konkrečiai programai, našumo padidėjimas yra apčiuopiamas: didesnis efektyvumas, mažesnės priežiūros išlaidos ir didesnis patikimumas. Pramonės šakoms, kurioms reikalinga ir galia, ir tikslumas, optimizuoti „silkės kaulo“ tipo krumpliaračiai yra tinkamas kelias į priekį.