Wydajność uniwersalna skrzynia biegów Pod wysokimi obciążeniami i ekstremalnymi środowiskami jest kluczowym problemem w projektowaniu i użytkowaniu. Wpływ wysokich obciążeń i ekstremalnych środowisk (takich jak wysoka temperatura, niska temperatura, wilgotność, gazy korozyjne itp.) Na skrzyniach biegów znajduje głównie odbicie stabilności, trwałości i niezawodności przekładni. Aby upewnić się, że uniwersalne skrzynie biegów mogą nadal działać wydajnie w tych warunkach, zwykle wymagane są pewne specjalne strategie projektowania i optymalizacji.
W warunkach wysokiego obciążenia przekładnie muszą wytrzymać większe ciśnienie i silniejszy wpływ, co stawia wyższe wymagania dotyczące materiału, konstrukcji i smarowania biegów.
W warunkach wysokiego obciążenia wybór materiału przekładni jest kluczowy. Powszechnie używane materiały o wysokiej wytrzymałości obejmują stal stopowa, stal węglowa i wysokowydajny stal nierdzewna, które mają wysoką wytrzymałość na ściskanie i odporność na zużycie. Aby jeszcze bardziej poprawić trwałość przekładni, przekładnie są zwykle obróbki cieplne, takie jak wygaszanie i temperowanie, w celu zwiększenia twardości i odporności na zużycie biegów. Ponadto powierzchnię przekładni można również traktować przez azotowanie, gaźby i inne procesy w celu poprawy odporności na zmęczenie.
Podczas projektowania konieczne jest zapewnienie równomiernego rozkładu obciążenia poprzez rozsądne wybór wskaźnika przekładni, aby uniknąć uszkodzeń spowodowanych nadmiernym obciążeniem na określonym biegu. Bardziej powszechną praktyką jest użycie wieloetapowej konstrukcji przekładni w celu zwiększenia pojemności obciążenia skrzyni biegów poprzez dystrybucję obciążenia. Ponadto konstrukcja zębów zębów wpłynie również na wydajność transmisji obciążenia. Na przykład spiralne koła zębate mają lepszą pojemność obciążenia i gładszą charakterystykę przekładni niż biegi ostrogi.
W warunkach wysokiego obciążenia tarcie i zużycie przekładni znacznie wzrosną, więc system smarowania jest szczególnie ważny. Ogólne skrzynie biegów zwykle wykorzystują smarowanie kąpieli olejowej lub silny system wtrysku oleju, aby zapewnić wydajność smarowania przekładni pod wysokim obciążeniem. Wysoko wydajne smary (takie jak smary w wysokiej temperaturze lub oleje syntetyczne) mogą zmniejszyć tarcia, zmniejszyć wzrost temperatury i przedłużyć żywotność obsługi przekładni. Ponadto czystość smaru należy również regularnie sprawdzać, aby uniknąć zanieczyszczeń od uszkodzenia biegów.
Wpływ ekstremalnych warunków temperatury na wydajność skrzyni biegów znajduje głównie w rozszerzeniu cieplnym materiału, wydajności smarowania, uszczelniania oraz warunkach pracy zębatej i łożysk.
W środowiskach o wysokiej temperaturze materiały i systemy smarowania skrzyni biegów muszą mieć lepszą stabilność termiczną. Materiał przekładni musi być w stanie wytrzymać wysokie temperatury bez nadmiernego rozszerzalności cieplnej lub deformacji. Powszechnie używane materiały zębatkowe w wysokiej temperaturze obejmują stale stopy stopowe i stopy tytanowe, które mają silną odporność na deformację termiczną. W wysokich temperaturach wpłynie na płynność i lepkość oleju smarowego, dlatego konieczne jest wybór oleju smarowego o wysokiej temperaturze i regularnie wymieniać go, aby uniknąć pogorszenia się oleju. Ponadto należy zwrócić szczególną uwagę na projekt uszczelnienia, aby zapobiec wyciekom oleju spowodowanego wysoką temperaturą.
W warunkach niskiej temperatury wpłynie to na wydajność materiałów przekładniowych i oleju smarowego. Wiele materiałów metalowych stanie się kruche w niskich temperaturach, dlatego konieczne jest wybór materiałów stopowych o dobrej wydajności w niskiej temperaturze i wykonanie odpowiedniego oczyszczania w niskiej temperaturze. Olej smarowy może stać się zbyt lepki w środowiskach niskiej temperatury, wpływając na płynność, powodując złe smarowanie. Dlatego w środowiskach niskiej temperatury zwykle stosuje się oleje smarowe w niskiej temperaturze. Oleje te mają dobrą płynność i przyczepność i mogą zapewnić wystarczającą wydajność smarowania w warunkach niskiej temperatury.
Środowiska korozyjne, zwłaszcza środowiska chemiczne lub słonej, mogą mieć większy wpływ na zewnętrzną obudowę i wewnętrzne części skrzyni biegów. Zewnętrzna obudowa i wewnętrzne części skrzyni biegów zwykle muszą być traktowane z ochroną korozji.
W środowiskach korozyjnych stal nierdzewna lub stopy oporne na korozję są często stosowane do produkcji zewnętrznej obudowy skrzyni biegów lub warstwy powłoki przeciwkorozyjnej (takiej jak powłoka żywicy epoksydowej) na jego powierzchnię. Materiały te i powłoki mogą skutecznie oprzeć się erozji substancji żrących, takich jak kwasy, alkalis i sole.
Projekt uszczelnienia antykorozyjnego jest również bardzo ważny, szczególnie jeśli chodzi o uszczelnienie i zapobieganie wyciekaniu oleju smarującego. Dobra konstrukcja uszczelniająca może nie tylko zapobiec wejściu zewnętrznych substancji korozyjnych do skrzyni biegów, ale także zapobiec wyciekaniu oleju smarowego, zmniejszając utratę skrzyni biegów.
W wysokiej wilgotności i zakurzonych środowiskach skrzynia biegów może być atakowana przez zanieczyszczenia, takie jak wilgoć i kurz, powodując awarię układu smarowania lub zużycie części wewnętrznych.
Ochronna konstrukcja skrzyni biegów musi przyjąć wysoce zamkniętą konstrukcję, aby zapobiec wejściu wilgoci i pyłu do wnętrza. Zwłaszcza w przypadku skrzyni biegów używanych na zewnątrz lub w trudnych środowiskach zwykle konieczne jest użycie uszczelnienia o wysokim poziomie ochrony (takim jak IP65 lub IP67 poziom), aby upewnić się, że może nadal działać w środowisku wilgotnym lub zakurzonym.
W środowiskach o wysokiej wilgotności urządzenie grzewcze lub dehumidifier można również zainstalować w skrzyni biegów, aby zapobiec akumulacji wilgoci spowodowanej emulgacją oleju smarowego lub rdzy. Ta konstrukcja jest zwykle używana w skrzyniach biegów, które działają przez długi czas w wilgotnym środowisku.
Wydajność skrzyni biegów ogólnego przeznaczenia przy wysokich obciążeniach i ekstremalnych środowiskach jest ściśle związana z projektem. Dopiero po kompleksowym rozważeniu wysokich obciążeń zmian temperatury, środowiska korozyjne i inne ekstremalne warunki można uzyskać wysokowydajne przekładnie ogólne, która dostosowuje się do różnych złożonych warunków pracy.