micromoteur à engrenagesIl est composé d'un moteur et d'un réducteur ; le moteur est la source d'énergie, sa vitesse est très élevée, son couple est très faible, le mouvement de rotation du moteur est transmis au réducteur par les dents du moteur (y compris la vis sans fin) montées sur l'arbre du moteur ; l'arbre du moteur est donc l'une des pièces les plus importantes du micromoteur à engrenages.
I. Matériau de l'arbre moteur
Le choix du matériau de l'arbre doit prendre en compte le couple admissible, l'usinabilité, la résistance à la corrosion et la conductivité magnétique, selon les exigences du moteur. Le matériau peut être choisi parmi l'acier au carbone de haute qualité, l'acier inoxydable, l'acier allié, l'acier cémenté, etc. Les matériaux couramment utilisés pour les arbres de moteurs sont les suivants.
1. L'acier américain standard 1141 et 1144 est comparable à l'acier n° 45, le matériau le plus couramment utilisé en Chine. Son principal inconvénient est sa sensibilité à la corrosion ; il est donc nécessaire d'appliquer une huile antirouille en complément.
2. Acier inoxydable 416 (norme américaine) ; le matériau domestique le plus proche est le Y1Cr13. Difficile à usiner, il ne convient pas à l’usinage de pièces complexes, comme les têtes d’arbre filetées. Son prix est plus élevé que celui de l’acier 45, mais moins élevé que celui du 303. Il est plus largement utilisé.
3. Acier inoxydable 420 de norme américaine, le matériau national le plus proche est le 2Cr13. Difficile à usiner, ne convient pas à l'usinage de caractéristiques complexes, telles que la tête d'arbre filetée, plus cher que l'acier 45, moins cher que le 416/303, plus largement utilisé.
4. Acier inoxydable American Standard 431 : ce matériau est peu courant et se limite principalement aux applications alimentaires. Il peut être en contact avec des aliments.
5. Acier inoxydable American Standard 303, plus cher, caractérisé par un matériau souple, facile à transformer en formes complexes.
II. La forme de l'arbre moteur
Les dents du moteur du micromoteur à engrenages s'engrènent avec celles du premier étage du réducteur pour transmettre le mouvement de rotation, ce qui génère inévitablement un couple. Par conséquent, l'ajustement précis entre les dents du moteur et l'arbre moteur est primordial. Compte tenu de cet ajustement, la forme de l'arbre moteur est également essentielle.
Les formes des arbres moteurs sont
A. Arbre léger, adapté aux faibles charges et aux faibles couples.
B. Arbre plat ou arbre en forme de D, adapté aux charges moyennes.
C. Arbre moleté, adapté aux charges moyennes.
D. Arbre rotatif avec rainure de clavette, adapté aux charges lourdes et aux couples élevés.
E. L'extrémité de sortie de l'arbre moteur est une vis sans fin ; ce type d'arbre moteur est particulier et est principalement utilisé pour les entraînements à vis sans fin turbocompressés.
III. Exigences de processus de l'arbre moteur
micromoteurs à engrenagesLes exigences de durée de vie et les exigences de processus de l'arbre moteur affectent également la durée de vie du micromoteur à engrenages.
La technologie de traitement des arbres moteurs a.
A. La précision dimensionnelle du diamètre de l'arbre moteur est relativement élevée, pouvant être atteinte à 0,002 mm près.
B. Afin de prévenir la rouille et d'améliorer la résistance à la corrosion, la surface de l'arbre moteur est souvent nickelée par électrolyse.
C. La rugosité de surface de l'arbre moteur est également très importante, car elle influe directement sur la précision de l'ajustement avec les dents du moteur.
IV. Classification des arbres de transmission des réducteurs de vitesse
Le réducteur se divise en réducteurs haute puissance et réducteurs basse puissance selon la puissance. L'arbre de sortie diffère également selon la puissance, le modèle et les spécifications du réducteur. L'arbre de transmission se compose d'un arbre de sortie et d'un arbre d'entrée, dont le principe de fonctionnement est détaillé ci-dessous.
1. Arbre de sortie
L'arbre de sortie est l'arbre relié au réducteur et au mécanisme de transmission ; sa vitesse de sortie est beaucoup plus lente. Selon le matériau, on distingue les arbres de sortie en métal et en plastique ; selon la forme, on distingue les arbres en forme de D personnalisables, les arbres ronds, les arbres à double pans plat, les arbres hexagonaux, les arbres pentagonaux, les arbres carrés, etc.
2. Arbre d'entrée
L'arbre d'entrée est l'arbre de transmission reliant le moteur et le réducteur. Sa vitesse et son couple d'entrée sont faibles, et son diamètre est réduit. Une de ses extrémités traverse un trou de fixation et s'insère dans la cavité de montage. L'arbre d'entrée s'engrène alors avec la roue dentée du carter. Une rainure de montage est pratiquée à l'autre extrémité de l'arbre d'entrée. L'arbre du moteur du réducteur s'y insère, et une clavette plate est insérée entre la rainure de la clavette et l'arbre du moteur pour assurer une liaison rapide et stable entre l'arbre du moteur et l'arbre d'entrée. Grâce à cette interaction entre l'arbre d'entrée, le support de montage, la rainure de montage et la rainure de la clavette plate, le motoréducteur peut être rapidement connecté à l'arbre d'entrée via l'arbre du moteur, ce qui facilite son installation dans le carter et simplifie les opérations de chargement et de déchargement.
3. Le rôle et la différence de l'arbre de transmission du réducteur.
A. transférer une certaine quantité d'énergie.
B. Rotation à vitesse d'entrée, rotation à faible vitesse de sortie, pour obtenir la décélération. En négligeant la résistance au frottement, l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie transmettent une puissance égale, et puissance = couple × vitesse. Autrement dit, à puissance égale, le couple et la vitesse de l'arbre d'entrée sont égaux, donc le couple est faible et un diamètre d'arbre plus petit suffit. Inversement, à faible vitesse de l'arbre de sortie, le couple est élevé et un diamètre d'arbre plus grand est nécessaire.
V. Quelles sont les raisons de l'échauffement des roulements du moteur miniature à engrenages ?
micromoteur à engrenagesEn fonctionnement normal, le roulement ne présente pas de surchauffe anormale ; la surchauffe importante des roulements de micromoteurs à engrenages a généralement les causes suivantes.
1. Un dommage au roulement du moteur réducteur miniature entraînera une surchauffe du roulement du moteur.
2. La graisse lubrifiante mélangée à des particules anormales ou à des matières étrangères sur le roulement entraînera une augmentation de l'usure et de la surchauffe du roulement.
3. Pénurie d'huile de roulement du moteur réducteur miniature ; si le moteur reste longtemps dans cet état, la friction augmentera, entraînant une surchauffe du roulement.
4. Si la qualité de l'huile lubrifiante est trop mauvaise, sa viscosité insuffisante ou trop élevée, les performances de lubrification entraîneront également un échauffement anormal du roulement.
5. Le palier du réducteur miniature et l'arbre de sortie, le couvercle d'extrémité est trop lâche ou trop serré ; trop serré, il entraînera une déformation du palier, trop lâche, il entraînera un décalage et un échauffement important du palier.
6. Une installation incorrecte des roulements, de sorte que les deux arbres ne soient pas alignés ou qu'il y ait un déséquilibre de la bague extérieure du roulement, entraînera une perte de sensibilité du roulement, une aggravation de la charge et une surchauffe.
VI. Quelles sont les causes fondamentales du faux-rond axial d'un moteur miniature ?
1. Le premier cas concerne le mouvement relatif de l'arbre et du rotor du micromoteur. Si, pour une raison quelconque, le trou du noyau et l'arbre du micromoteur présentent un jeu, cela entraîne des changements de position relative axiale et radiale entre le noyau du rotor et l'arbre du micromoteur, provoquant un phénomène de déformation de l'arbre. De plus, en raison du mouvement axial du noyau du rotor, il est fort probable que cela entraîne une déformation par frottement du capuchon d'extrémité du micromoteur et de l'extrémité du rotor, ou une ondulation de l'enroulement du stator.
2. Le deuxième cas concerne les dommages ou les fuites du patin de réglage axial du micromoteur. Lors de la conception et du développement du micromoteur, les facteurs de dilatation thermique des matériaux sont des considérations clés. Ainsi, un certain jeu axial est laissé, ce qui entraîne directement un déplacement axial et un déséquilibre de l'axe. Par conséquent, la méthode de chargement du patin est utilisée pour résoudre ce problème. Si le patin fuit ou si sa qualité est défectueuse, cela peut entraîner une défaillance du frein axial et un déséquilibre de l'arbre.
3. Le troisième cas est le réglage automatique de l'alignement de la ligne centrale magnétique stator-rotor du micromoteur, ce qui entraîne une falsification. L'état idéal du micromoteur est que les lignes centrales magnétiques du stator et du rotor se superposent complètement, mais en pratique, il est plus difficile d'obtenir un alignement parfaitement superposé entre le stator et le rotor d'un micromoteur. Par conséquent, lors du fonctionnement du micromoteur, le processus de réglage automatique de l'alignement se déroule en plusieurs étapes : « alignement - décalage - alignement - décalage Décalage ------ », ce qui entraîne un faux-rond axial.
4. Par rapport au micromoteur avec sa propre hélice en fonctionnement, le processus de ventilation produira une force axiale correspondante sur le micromoteur ; si l'effet d'équilibrage de l'hélice n'est pas bon, cela entraînera également un mouvement axial du micromoteur.
Le faux-rond axial du micromoteur produira-t-il l'impact ?
En clair, un faux-rond axial du moteur miniature peut entraîner des vibrations anormales, du bruit, un dysfonctionnement des roulements, voire la combustion des enroulements, réduisant ainsi sa durée de vie. Pour corriger ce problème de jeu axial, on peut ajouter un coussinet de forme d'onde sur le bord extérieur du roulement et un clou de fixation sur le capuchon d'extrémité du moteur miniature.
VII. Comment configurer les roulements du réducteur planétaire ?
Le moteur à réducteur planétaire est utilisé dans divers domaines tels que la maison intelligente ; alors, comment est configuré le roulement d’un micro-réducteur ?
Les réducteurs planétaires miniatures utilisent généralement des engrenages hélicoïdaux avec un certain couple axial. Même avec des engrenages à double hélice ou à denture droite, l'orientation axiale doit être déterminée. L'amplitude et la direction du couple d'engrènement sont alors calculées ; il suffit de définir sur un schéma la portée des paliers et le point d'application du couple sur l'arbre. Le choix des paliers peut ensuite être effectué.
1. Les roulements courants sont les roulements à rouleaux sphériques, les roulements à rouleaux coniques à une ou deux rangées, les roulements à rouleaux cylindriques à deux rangées, les roulements à billes à quatre points de contact, les roulements à billes, etc.
2. Les spécifications des roulements pour la sélection initiale consistent à déterminer le diamètre de l'arbre, la taille de l'alésage du roulement ; plus la vitesse de l'arbre d'entrée est élevée, plus il convient de choisir un roulement avec le même alésage et des spécifications de capacité de charge plus élevées ; l'arbre central possède deux paires de forces d'engrènement agissant sur le roulement ; plus il est grand, plus il convient de choisir un roulement avec le même alésage et des spécifications de capacité de charge plus élevées.
3. La vitesse de l'arbre de sortie est faible et seule une paire d'engrenages agissant sur l'arbre et le roulement exerce une force d'engrènement. Vous pouvez choisir un roulement de même alésage et de capacité de charge moyenne ou inférieure, mais la liaison rigide et l'impact entre l'arbre de sortie et la broche de la machine nécessitent le choix d'un roulement de capacité de charge supérieure.
VIII. Quelle sera la cause d'une rupture d'arbre dans la boîte de vitesses d'un motoréducteur ?
Dans le travail quotidien, outre le fait que la concentricité de l'ensemble moteur réducteur de sortie n'est pas bonne, et que l'arbre du réducteur qui en résulte se casse, l'arbre de sortie du réducteur peut se casser pour les raisons suivantes.
Tout d'abord, un mauvais choix de réducteur peut entraîner une force insuffisante. Certains utilisateurs pensent à tort que, tant que le couple de sortie nominal du réducteur sélectionné convient aux besoins de travail, ce n'est pas le cas. En effet, le couple de sortie nominal du moteur multiplié par le rapport de réduction donne généralement une valeur inférieure à celle de réducteurs similaires, comme le montrent les échantillons du produit.
Deuxièmement, il convient de tenir compte de la capacité de surcharge du moteur d'entraînement et du couple de travail élevé réellement requis. Dans certains cas, il est impératif de respecter scrupuleusement cette consigne, non seulement pour protéger les engrenages internes du réducteur, mais surtout pour éviter la torsion de l'arbre de sortie.
Date de publication : 25 novembre 2022