Les roulements sont l'un des composants clés des boîtes de vitesses, et ce sont aussi des pièces fréquemment endommagées dans les boîtes de vitesses. Dans le même temps, par rapport au système d'arbre général, la sélection, l'application, l'installation et la maintenance des roulements dans la boîte de vitesses sont très compliquées. Alors, quelles sont les difficultés d'application des roulements de boîte de vitesses et à quoi faut-il faire attention?
Force complexe
Lorsque la boîte de vitesses est en marche, le couple et la vitesse de rotation sont transmis entre l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie. La transmission du couple est effectuée dans le processus d'engrènement des engrenages, et la force d'engrènement sera générée pendant le processus d'engrènement des engrenages.
Si l'engrenage est un engrenage droit, alors cette force d'engrènement est une force circonférentielle pure. Cette force circonférentielle est une charge radiale de l'ensemble du système d'arbre vu sous un angle perpendiculaire.
Si l'engrenage est un engrenage hélicoïdal ou un engrenage conique, etc., la force d'engrènement de l'engrenage a une composante axiale en plus d'une composante circonférentielle. La force de cette composante axiale est la force axiale du système d'arbre.
Sur certains arbres à engrenages, il y a parfois plusieurs engrenages qui s'engrènent avec des engrenages sur d'autres arbres, il y aura donc de multiples charges axiales et radiales. La direction de ces charges dans l'espace est liée au maillage. Lors du calcul de la force d'appui, il est nécessaire de décomposer et de synthétiser, et enfin de calculer la charge réelle sur le roulement.
De plus, lorsque la boîte de vitesses est en marche, si le couple externe fluctue, la force d'engrènement des engrenages fluctuera, ce qui entraînera une fluctuation de la force d'appui. Tous ces éléments compliquent l'analyse de la force des roulements de la boîte de vitesses. Un traitement équivalent doit être effectué lors de la vérification de la durée de vie réelle.
vitesse complexe
Différents arbres de la boîte de vitesses ont des vitesses de rotation différentes, des arbres à basse vitesse aux arbres à grande vitesse, les roulements de chaque arbre tournent à la même vitesse et les vitesses de rotation sur différents arbres sont différentes. Cela rend le temps de conversion différent lors du calcul du contrôle de la durée de vie du roulement.
Des exigences de vitesse différentes entraînent des différences dans le choix de la capacité de vitesse des roulements lors de la sélection des roulements.
Par exemple, pour les arbres à grande vitesse, des roulements avec de meilleures capacités de vitesse de rotation peuvent être sélectionnés, tels que des roulements à billes à gorge profonde, des roulements à billes à contact oblique et des roulements à rouleaux coniques.
Pour les arbres à faible vitesse, des roulements à grande capacité de charge, tels que des roulements à rouleaux, voire des roulements à rouleaux pleine longueur, des roulements coniques, etc., seront sélectionnés.
La lubrification est compliquée
A partir du principe de base de la lubrification, il n'est pas difficile de savoir que la température, la vitesse et la charge du roulement ont un impact direct sur la lubrification du roulement.
En termes de vitesse de rotation, la vitesse de rotation de l'arbre à grande vitesse et de l'arbre à basse vitesse du roulement de la boîte de vitesses est différente, et la taille du roulement est également différente. Par conséquent, il peut parfois être difficile de sélectionner un lubrifiant qui répond à une large gamme d'exigences de vitesse de rotation. Dans les choix pratiques, il y a souvent un dilemme et certains compromis doivent être faits.
En termes de charge, la forte charge de l'arbre lent et la faible charge de l'arbre rapide sont une paire de contradictions. Lorsque la viscosité est faible, il est difficile pour le roulement d'arbre à basse vitesse de former un film d'huile, et lorsque la viscosité est élevée, l'arbre à grande vitesse affectera la génération de chaleur.
En termes de température, la lubrification à l'intérieur de la boîte de vitesses elle-même a une certaine fonction de dissipation thermique, et l'engrènement des engrenages est à l'origine de la génération de chaleur de la boîte de vitesses. La différence de température des différents arbres de la boîte de vitesses est liée à l'engrènement et la température du roulement est liée à la distance de transfert de chaleur depuis l'engrenage. L'influence des différentes températures sur la viscosité de la lubrification existe objectivement, mais en raison du flux d'huile de lubrification, la chaleur est transférée avec le flux.
Conception de système d'arbre complexe
Il existe souvent des forces axiales liées à la charge dans les systèmes de roulements de boîtes de vitesses, c'est pourquoi des roulements avec une capacité de charge axiale sont sélectionnés pour l'appariement. Dans le même temps, la précision de la position axiale de l'ensemble du système d'arbre affecte non seulement le roulement, mais également la précision d'engrènement de l'engrenage, ce qui est très important pour la conception de la boîte de vitesses. Dans la conception du système d'arbre, l'arbre présente non seulement une certaine rigidité et une certaine précision de positionnement dans la direction radiale, mais également dans la direction axiale. Par conséquent, la conception des systèmes de roulements de boîte de vitesses utilise souvent une structure en croix.
Dans la structure de positionnement croisé du système de palier de boîte de vitesses, non seulement le positionnement, mais également la précision de positionnement sont pris en compte. Lorsque l'engrenage est soumis à une force axiale, le mouvement de l'ensemble de l'arbre dans la direction axiale doit se situer dans une plage acceptable.
En même temps, lorsque la boîte de vitesses fonctionne, l'ensemble du système chauffe et le degré de génération de chaleur et de dissipation de chaleur des différentes pièces est différent, ce qui entraîne des températures différentes du boîtier, de l'arbre, de l'engrenage et de la chambre de roulement de l'état froid. Cela affectera le jeu résiduel à l'intérieur du roulement dans la configuration en croix. Par conséquent, lors de la conception du système d'arbre de boîte de vitesses, il est nécessaire de prendre en compte l'influence des différentes températures sur le jeu de roulement dans le système d'arbre.
En fait, lorsque la boîte de vitesses est en marche, l'influence de la charge et l'influence de la température se produisent en même temps, il est donc nécessaire d'effectuer de manière exhaustive le calcul de contrôle correspondant.
Le résultat du calcul de contrôle réel dans le problème ci-dessus est la tolérance axiale et radiale et la précision de la chambre de roulement et de l'arbre.