Ghế thử nghiệm giảm tốc: Hướng dẫn kỹ thuật kiểm tra hộp số và hộp số giảm tốc

Hộp giảm tốc là con ngựa im lặng của tự động hóa công nghiệp, người máy, và máy móc hạng nặng. Khi họ thất bại, toàn bộ dây chuyền sản xuất dừng lại. Khi chúng hoạt động kém hiệu quả, chi phí năng lượng tích lũy qua hàng ngàn giờ hoạt động. Việc kiểm tra hộp số và hộp giảm tốc đúng cách—trước khi chúng đến hiện trường—cần có một băng thử được thiết kế đặc biệt để xác định đặc tính truyền động.

Hướng dẫn này trình bày cách hoạt động của băng ghế thử nghiệm giảm tốc, họ đo những thông số gì, và cách chọn hệ thống phù hợp cho ứng dụng của bạn.

Ghế thử nghiệm giảm tốc là gì?

Bàn thử nghiệm giảm tốc là một hệ thống máy đo lực chuyên dụng dùng để:

1. Dẫn động trục đầu vào của hộp giảm tốc ở tốc độ và mô-men xoắn được kiểm soát (sử dụng động cơ hoặc động cơ servo)
2. Tải trục đầu ra ở mô-men xoắn được kiểm soát (dùng lực kế - dòng điện xoáy, bột từ tính, hoặc máy tái tạo AC)
3. Đo các thông số hiệu suất chính bao gồm mô-men xoắn ở đầu vào và đầu ra, tốc độ, nhiệt độ, rung động, và tiếng ồn
4. Tính toán các giá trị dẫn xuất bao gồm cả hiệu suất truyền tải, xác minh tỷ số truyền, và mất điện

Cấu hình có thể được kiểm tra theo hai hướng:

• Chuyển tiếp hiệu quả: Động cơ truyền động thông qua hộp giảm tốc, lực kế tải đầu ra
• Hiệu quả ngược (lái xe lùi): Trục đầu ra dẫn động lực kế, đo điện trở trục đầu vào

Cả hai phép đo cùng nhau đưa ra bản đồ hiệu suất truyền tải hoàn chỉnh.

Các loại bộ giảm tốc và yêu cầu thử nghiệm của chúng

Hộp số công nghiệp (xoắn ốc, Góc xiên, Sâu)

Hộp số công nghiệp tiêu chuẩn—bộ giảm tốc xoắn ốc gắn trên trục, bộ bánh răng côn góc vuông, và thuốc diệt giun—là những đối tượng thử nghiệm phổ biến nhất. Yêu cầu kiểm tra thường bao gồm:

• Đo lường hiệu quả định mức: Ở mô-men xoắn và tốc độ danh nghĩa, cho ISO 14179 hoặc tương đương
• Kiểm tra cân bằng nhiệt: Chạy ở tải định mức cho đến khi nhiệt độ dầu ổn định (thường là 4–8 giờ)
• Đo tổn thất không tải: Đo tổn thất ma sát và gió ở mômen xoắn ngoài bằng 0
• Xác minh công suất mô-men xoắn: Kiểm tra quá tải để xác nhận việc xử lý mô-men xoắn định mức và đỉnh cao

Đặc điểm kỹ thuật băng ghế thử nghiệm điển hình: 5–500 kW công suất đầu vào, 0–3.000 tốc độ đầu vào RPM, Độ chính xác mô-men xoắn ± 0,5%

Bộ giảm tốc bánh răng hành tinh

Đơn vị hành tinh nhỏ gọn, bộ giảm tốc mật độ mô-men xoắn cao được sử dụng rộng rãi trong robot công nghiệp, ổ đĩa servo, và băng tải nặng. Thử thách thử nghiệm bao gồm:

• Mô-men xoắn đầu ra cao ở tốc độ RPM thấp (thường là 3.000–30.000 Nm)
• Dung sai hiệu quả chặt chẽ (>95% thường được chỉ định)
• Đo phản ứng dữ dội (tiêu biểu <1 arcphút cho các đơn vị cấp servo)

Yêu cầu về băng ghế thử nghiệm: Động lực kế đầu ra mô-men xoắn cao (bột từ tính hoặc bộ AC lớn), bộ chuyển đổi mô-men xoắn chính xác ở cả hai đầu trục, bộ mã hóa vị trí góc để đo phản ứng ngược

Bộ giảm tốc RV (Bộ Giảm Vector Xoay)

Bộ giảm tốc RV là một loại hộp giảm tốc cycloid chuyên dụng được sử dụng nhiều trong robot cộng tác (cobot), cánh tay SCARA, và trục quay chính xác. Họ cung cấp tỷ số truyền rất cao (1:51 ĐẾN 1:185) với độ phản ứng cực thấp và độ cứng xoắn cao.

Việc kiểm tra bộ giảm tốc RV yêu cầu:

• Đo đầu ra tốc độ thấp: Tốc độ đầu ra 5–50 RPM dưới mô-men xoắn cao (100–3.000 Nm)
• Đo phản ứng dữ dội và độ trễ: Định vị góc vi mô với độ phân giải <0.001°
• Đo độ cứng xoắn: Mô-men xoắn so với. đường cong lệch góc tại nhiều điểm tải trọng
• Phân tích tiếng ồn và độ rung: Sóng hài tần số lưới ở tốc độ vận hành
• Nhiệt độ tăng: Ở mô-men xoắn định mức trong thời gian chạy kéo dài

Thông số kỹ thuật của băng ghế thử nghiệm: Ổ đĩa servo đầu vào (1–5 kW, 1,000–3.000 vòng/phút), bột từ tính hoặc lực kế đầu ra trễ (tốc độ thấp, mô-men xoắn cao), 5-đầu dò mô-men xoắn chính xác chữ số, hệ thống đo phản ứng dữ dội dựa trên bộ mã hóa

Nhu cầu thử nghiệm bộ giảm tốc RV ngày càng tăng khi các lô hàng thiết bị truyền động khớp robot tiếp tục phát triển trên toàn cầu. Một băng thử nghiệm được tiêu chuẩn hóa dành cho bộ giảm tốc RV cho phép nhà sản xuất xác minh mọi thiết bị có phù hợp với thông số kỹ thuật trước khi giao hàng hay không.

Ổ đĩa hài hòa (Thiết bị sóng căng) Đơn vị

Bộ truyền động điều hòa sử dụng phần tử trục linh hoạt để đạt được tỷ số truyền của 1:30 ĐẾN 1:320 trong một gói cực kỳ nhỏ gọn. Chúng không có phản ứng dữ dội theo thiết kế nhưng nhạy cảm với tình trạng quá tải và sai lệch.

Yêu cầu kiểm tra bao gồm:

• Đầu ra tỷ số truyền rất cao (tốc độ đầu ra chậm, thường <30 vòng/phút)
• Độ nhạy với độ lệch khớp nối (phải ở trong 0.01 mm TIR)
• Đường cong độ cứng và độ trễ là sản phẩm chính

Thông số kỹ thuật của băng ghế thử nghiệm: Tương tự như bộ giảm tốc RV nhưng có yêu cầu về độ chính xác căn chỉnh cao hơn và phạm vi mô-men xoắn thường thấp hơn (10– Công suất đầu ra –500 Nm)

Hộp số ô tô (Thủ công, DCT, CVT)

Kiểm tra hộp số ô tô là một ứng dụng chuyên biệt đòi hỏi:

• Kiểm tra đa tỷ lệ (mô phỏng sang số hoặc lập bản đồ hiệu suất của bánh răng cố định)
• Điều hòa nhiệt độ dầu bôi trơn (ATF hoặc MTF ở 40°C–120°C)
• Đo chất lượng ca cho các thiết bị tự động và DCT
• Đo NVH khi sang số và ở trạng thái ổn định

Thông số kỹ thuật của băng ghế thử nghiệm: Hệ thống lực kế bốn góc phần tư công suất cao (50–500 kW), mô phỏng bộ truyền động sang số, điều hòa nhiệt độ dầu đa kênh, Thu thập dữ liệu NVH

Các thông số đo chính

Một băng ghế thử nghiệm giảm tốc hoàn chỉnh nên đo:

tham số	Nhạc cụ điển hình	Yêu cầu chính xác
mô-men xoắn đầu vào	Bộ chuyển đổi mô-men xoắn kiểu mặt bích	±0,2–0,5% FS
mô-men xoắn đầu ra	Bộ chuyển đổi mô-men xoắn kiểu mặt bích	±0,2–0,5% FS
Tốc độ đầu vào	Bộ mã hóa gia tăng, 1024–8192 PPR	±0,01 vòng/phút
Tốc độ đầu ra	Bộ mã hóa gia tăng	±0,001 vòng/phút
Nhiệt độ dầu/dầu bôi trơn	PT100, nhiều điểm đo	± 0,5°C
Nhiệt độ nhà ở	PT100 hoặc cặp nhiệt điện	±1°C
Rung (NVH)	Gia tốc kế ba trục	Đối với ISO 10816
Tiếng ồn âm thanh	Micrô trường tự do	Đối với ISO 3744/3745
Phản ứng dữ dội (không bắt buộc)	Bộ mã hóa góc độ phân giải cao	<0.001° độ phân giải

Hiệu suất được tính từ tỉ số công suất đầu ra (mô-men xoắn × tốc độ) đến nguồn điện đầu vào. Đối với hộp số xoắn ốc được thiết kế tốt, mong đợi hiệu suất đo được là 96–99% trên mỗi cấp bánh răng. Đối với hộp số giun, 50–90% tùy thuộc vào tỷ số truyền.

Tiêu chuẩn kiểm tra hộp giảm tốc

Các ngành khác nhau tham khảo các tiêu chuẩn khác nhau. Những cái phổ biến bao gồm:

• ISO 14179-1 / -2: Công suất nhiệt của bộ truyền động; được sử dụng rộng rãi để thử nghiệm chấp nhận hộp số công nghiệp
• AGMA 6035-B02: Đo âm thanh cho bộ truyền động hộp số kèm theo
• ISO 1328-1 / -2: Cấp độ chính xác của bánh răng
• GB/T 13306: Tiêu chuẩn quốc gia Trung Quốc về thử nghiệm hộp giảm tốc đa năng (chung cho chuỗi cung ứng thị trường Trung Quốc)
• JIS B 1759: Tiêu chuẩn Nhật Bản về bộ giảm tốc hành tinh chính xác
• Không có tiêu chuẩn IEC cụ thể cho bộ giảm tốc RV: Các nhà sản xuất thường áp dụng các thông số kỹ thuật thử nghiệm nội bộ của riêng họ dựa trên ISO 9283 tiêu chuẩn hoạt động của robot

Khi đặt mua bàn thử nghiệm, xác nhận những tiêu chuẩn mà phần mềm điều khiển hỗ trợ nguyên bản. Kiểm tra cấp độ tuân thủ thường yêu cầu chứng nhận hiệu chuẩn có thể theo dõi được cho tất cả các thiết bị đo lường.

Cấu hình băng ghế thử nghiệm

Quay lại quay lại (điện tuần hoàn) Cấu hình

Đối với công suất cao, thử nghiệm độ bền lâu dài, cấu hình quay lại đặt hai hộp số giống hệt nhau trong một vòng lặp—một hộp số dẫn động, một người phản ứng. Nguồn điện bên ngoài chỉ cần bù tổn thất (thường là 1–5% công suất định mức), giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng cho các chương trình sức bền.

Cấu hình này được sử dụng rộng rãi để kiểm tra độ bền hộp số ô tô và đánh giá chất lượng hộp số công nghiệp lớn.

kết thúc đơn (Tải động cơ) Cấu hình

Cấu hình phổ biến nhất: một động cơ truyền động ở một bên, một tải lực kế ở mặt khác. Đơn giản hơn để thiết lập, hoàn toàn linh hoạt cho các cấu hình DUT khác nhau, nhưng tiêu thụ toàn bộ công suất định mức trong quá trình thử nghiệm.

Thích hợp cho: R&D, thử nghiệm sản xuất, đặc tính lô nhỏ.

Dây chuyền thử nghiệm sản xuất nhiều trạm tự động

Dành cho nhà sản xuất hộp số phân khối lớn, trạm kiểm tra tự động có thể xử lý 60–300 đơn vị mỗi ca với sự can thiệp tối thiểu của người vận hành. Mỗi trạm chạy một trình tự kiểm tra cố định (thường là 3–8 phút), áp dụng logic đạt/không đạt, và đánh dấu các đơn vị phù hợp.

Những gì nhà kinh tế học cung cấp

ECONOTESTS thiết kế và sản xuất băng thử nghiệm hộp giảm tốc và hộp số cho nhiều ứng dụng, từ bộ giảm tốc RV cấp servo nhỏ đến bộ hộp số công nghiệp lớn. Hệ thống của chúng tôi bao gồm:

• Bàn thử nghiệm giảm tốc RV: 10–3.000 Nm đầu ra, đo phản ứng dữ dội để <0.005°, tải lực kế bột từ
• Bàn thử hộp số công nghiệp: 5–500 kW, cấu hình xoắn ốc/vát/sâu/hành tinh
• Trạm kiểm tra hộp số ô tô: DCT, CVT, và lập bản đồ hiệu suất hộp số tay
• Độ chính xác của mô-men xoắn: ±0,2–0,5% FS với chứng nhận hiệu chuẩn
• Phần mềm: Tự động tạo bản đồ hiệu quả, Giao diện NVH, Trình tự kiểm tra tiêu chuẩn GB/T và ISO

Chúng tôi vận chuyển trên toàn cầu và cung cấp phản hồi RFQ 24 giờ. Gửi cho chúng tôi bảng dữ liệu bộ giảm tốc và yêu cầu kiểm tra của bạn, và chúng tôi sẽ định cấu hình một hệ thống phù hợp với mức giá chi tiết.

Liên hệ: econotests.com | WhatsApp: +86 15618770706