Редукторный стенд: Техническое руководство по испытаниям коробок передач и редукторов

Редукторы — бесшумные рабочие лошадки промышленной автоматизации., робототехника, и тяжелая техника. Когда они терпят неудачу, целые производственные линии останавливаются. Когда они неэффективны, Затраты на электроэнергию накапливаются в течение тысяч часов работы. Для правильного тестирования коробок передач и редукторов — до того, как они попадут в поле — требуется испытательный стенд, специально предназначенный для определения характеристик трансмиссии..

В этом руководстве рассказывается, как работают испытательные стенды для редукторов., какие параметры они измеряют, и как выбрать подходящую систему для вашего применения.

Что такое испытательный стенд редуктора?

Стенд для испытания редукторов представляет собой специализированную динамометрическую систему, которая:

1. Приводит в движение входной вал редуктора при контролируемой скорости и крутящем моменте (с помощью двигателя или сервопривода)
2. Нагружает выходной вал с контролируемым крутящим моментом (с помощью динамометра — вихревой ток, магнитный порошок, или рекуперативный переменный ток)
3. Измеряет ключевые параметры производительности включая крутящий момент на входе и выходе, скорости, температура, вибрация, и шум
4. Вычисляет производные значения включая эффективность передачи, проверка передаточного числа, и потеря мощности

Конфигурацию можно протестировать в двух направлениях.:

• Прямая эффективность: Двигатель работает через редуктор, динамометр, загружающий выход
• Обратная эффективность (движение задним ходом): Выходной вал динамометрического привода, измерение сопротивления входного вала

Оба измерения вместе дают полную карту эффективности передачи..

Типы редукторов и требования к их испытаниям

Промышленные коробки передач (спиральный, Фаска, Червь)

Стандартные промышленные редукторы — цилиндрические редукторы на валу., прямоугольные конические редукторы, и червячные редукторы — одни из наиболее распространенных объектов испытаний.. Требования к тестированию обычно включают в себя:

• Измерение номинальной эффективности: При номинальном крутящем моменте и скорости, для ИСО 14179 или эквивалент
• Тест на тепловое равновесие: Работайте при номинальной нагрузке, пока температура масла не стабилизируется. (обычно 4–8 часов)
• Измерение потерь на холостом ходу: Измерьте потери на трение и ветер при нулевом внешнем крутящем моменте.
• Проверка крутящего момента: Испытание на перегрузку для подтверждения номинального и пикового крутящего момента.

Типичная спецификация испытательного стенда: 5– Входная мощность 500 кВт, 0– Входная скорость 3000 об/мин, Точность крутящего момента ±0,5%

Планетарные редукторы

Планетарные агрегаты компактны., редукторы с высокой плотностью крутящего момента, широко используемые в промышленных роботах, сервоприводы, и тяжелые конвейеры. Задачи тестирования включают в себя:

• Высокий выходной крутящий момент при низких оборотах (часто 3000–30 000 Нм)
• Жесткие допуски по эффективности (>95% часто указывается)
• Измерение люфта (обычно <1 угловая минута для сервоприводов)

Требования к испытательному стенду: Выходной динамометр с высоким крутящим моментом (магнитный порошок или большой блок переменного тока), прецизионные датчики крутящего момента на обоих концах вала, датчики углового положения для измерения люфта

Редукторы для автофургонов (Редукторы вектора вращения)

Редукторы RV — это специализированный тип циклоидных редукторов, широко используемый в коллаборативных роботах. (коботы), оружие СКАРА, и прецизионные поворотные оси. Они обеспечивают очень высокие передаточные числа. (1:51 к 1:185) с чрезвычайно низким люфтом и высокой жесткостью на кручение.

Для тестирования редукторов RV требуется:

• Измерение выходного сигнала на низкой скорости: Выходная скорость 5–50 об/мин при высоком крутящем моменте (100–3000 Нм)
• Измерение люфта и гистерезиса: Микроугловое позиционирование с разрешением <0.001°
• Измерение крутильной жесткости: Крутящий момент против. кривая углового отклонения в нескольких точках нагрузки
• Анализ шума и вибрации: Гармоники частоты сетки на рабочих скоростях
• Повышение температуры: При номинальном крутящем моменте в течение длительного времени работы

Спецификация испытательного стенда: Входной сервопривод (1–5 кВт, 1,000–3000 об/мин), динамометр с магнитным порошком или гистерезисным выходом (тихоходный, высокий крутящий момент), 5-цифровые прецизионные датчики крутящего момента, система измерения люфта на базе энкодера

Тестирование редукторов RV становится все более востребованным, поскольку поставки приводов шарниров роботов продолжают расти во всем мире.. Стандартизированный испытательный стенд для редукторов RV позволяет производителям перед поставкой проверять каждое устройство на соответствие техническим характеристикам..

Гармонический драйв (Деформационная волновая передача) Единицы

Гармонические приводы используют гибкий шлицевой элемент для достижения передаточных чисел 1:30 к 1:320 в чрезвычайно компактной упаковке. По своей конструкции они не имеют люфта, но чувствительны к перегрузке и несоосности..

Требования к тестированию включают в себя:

• Очень высокое передаточное число (медленная скорость вывода, часто <30 об/мин)
• Чувствительность к перекосу муфты (должно быть внутри 0.01 мм МДП)
• Кривые жесткости и гистерезиса как основные результаты

Спецификация испытательного стенда: Похож на редуктор RV, но с более высокими требованиями к точности центровки и обычно с меньшим диапазоном крутящего момента. (10–500 Нм мощность)

Автомобильные трансмиссии (Ручной, ДКП, вариатор)

Испытание автомобильных коробок передач — это специализированное приложение, требующее:

• Многократное тестирование (моделирование переключения передач или отображение эффективности фиксированной передачи)
• Кондиционирование температуры смазочного масла (ATF или MTF при 40–120 °C.)
• Измерение качества переключения передач для автоматических агрегатов и агрегатов DCT
• Измерение NVH во время переключения передач и в установившемся режиме

Спецификация испытательного стенда: Мощная четырехквадрантная динамометрическая система (50–500 кВт), моделирование привода переключения передач, многоканальное регулирование температуры масла, Сбор данных NVH

Ключевые параметры измерения

Полный испытательный стенд редуктора должен измерять:

Параметр	Типичный инструмент	Требование к точности
Входной крутящий момент	Датчик крутящего момента фланцевого типа	±0,2–0,5% полной шкалы
Выходной крутящий момент	Датчик крутящего момента фланцевого типа	±0,2–0,5% полной шкалы
Входная скорость	Инкрементальный энкодер, 1024–8192 чел./чел.	±0,01 об/мин
Выходная скорость	Инкрементальный энкодер	±0,001 об/мин
Температура масла/смазки	ПТ100, несколько точек измерения	±0,5°С
Температура корпуса	PT100 или термопара	±1°С
Вибрация (Н.В.)	Трехосевой акселерометр	Для ИСО 10816
Акустический шум	Микрофон свободного поля	Для ИСО 3744/3745
Люфт (мёртвый ход) (необязательный)	Угловой энкодер высокого разрешения	<0.001° разрешение

КПД рассчитывается из соотношения выходной мощности (крутящий момент × скорость) для ввода мощности. Для хорошо спроектированного винтового редуктора, ожидаем измеренный КПД 96–99% на ступень редуктора.. Для червячных редукторов, 50–90% в зависимости от передаточного числа.

Стандарты испытаний зубчатых редукторов

В разных отраслях используются разные стандарты. Общие из них включают:

• Iso 14179-1 / -2: Тепловая мощность редукторов; широко используется для приемочных испытаний промышленных редукторов
• АГМА 6035-B02: Измерение шума для закрытых редукторов
• Iso 1328-1 / -2: Классы точности зубьев шестерен
• ГБ/т 13306: Национальный стандарт Китая для испытаний редукторов общего назначения (обычное явление для цепочки поставок на китайском рынке)
• ДЖИС Б 1759: Японский стандарт для прецизионных планетарных редукторов.
• Специального стандарта IEC для редукторов RV не существует.: Производители обычно применяют собственные спецификации испытаний, основанные на ISO. 9283 стандарты производительности роботов

При заказе испытательного стенда, подтвердите, какие стандарты изначально поддерживает управляющее программное обеспечение. Для испытаний на соответствие требованиям часто требуются прослеживаемые сертификаты калибровки для всех измерительных приборов..

Конфигурации испытательного стенда

Спина к спине (Рециркуляционная мощность) Конфигурация

Для высокой мощности, длительные испытания на выносливость, в конфигурации «спина к спине» две одинаковые коробки передач объединены в петлю, одна из которых ведомая., один реагирует. Внешний источник питания должен только компенсировать потери. (обычно 1–5% от номинальной мощности), резкое снижение энергопотребления в программах на выносливость.

Эта конфигурация широко используется для испытаний на долговечность автомобильных трансмиссий и квалификации крупных промышленных коробок передач..

Односторонний (Моторная нагрузка) Конфигурация

Самая распространенная конфигурация: приводной двигатель с одной стороны, динамометрическая нагрузка на другую. Проще настроить, полная гибкость для различных конфигураций ИУ, но потребляет полную номинальную мощность во время тестирования.

Подходит для: Ведущий&Дюймовый, производственное тестирование, характеристика мелких партий.

Автоматизированные многостанционные производственные испытательные линии

Для крупных производителей редукторов, автоматизированные испытательные станции могут обрабатывать 60–300 единиц продукции в смену при минимальном вмешательстве оператора.. Каждая станция выполняет фиксированную последовательность испытаний. (обычно 3–8 минут), применяет логику «прошел/не прошел», и маркирует соответствующие единицы.

Что предлагает ЭКОНОТЕСТС

ECONOTESTS разрабатывает и производит испытательные стенды для редукторов и коробок передач для широкого спектра применений., от небольших редукторов RV для сервоприводов до крупных промышленных редукторов. Наши системы включают в себя:

• Стенды для испытания редукторов RV: 10–3000 Нм мощность, измерение люфта для <0.005°, загрузка магнитопорошкового динамометра
• Стенды для испытаний промышленных редукторов: 5–500 кВт, винтовая/коническая/червячная/планетарная конфигурации
• Стенды для испытания автомобильных трансмиссий: ДКП, вариатор, и отображение эффективности механической коробки передач
• Точность крутящего момента: ±0,2–0,5% полной шкалы с сертификатами калибровки.
• Программное обеспечение: Автоматизированное создание карты эффективности, NVH-интерфейс, Стандартные последовательности испытаний GB/T и ISO

Мы осуществляем доставку по всему миру и предлагаем круглосуточный ответ на запрос цен.. Отправьте нам техническое описание вашего редуктора и требования к испытаниям., и мы настроим подходящую систему с подробной ценой.

Контакт: econotests.com | WhatsApp: +86 15618770706