Analyse des arbres de moteur dans les moteurs miniatures et petits engrenages

Les moteurs à engrenages miniatures sont constitués d'un moteur et d'une boîte de vitesses de réduction.Le mouvement de rotation du moteur est transmis à la boîte de vitesses de réduction par l'engrenage du moteur (y compris les engrenages à ver) monté sur l'arbre du moteurPar conséquent, l'arbre du moteur est l'un des composants les plus critiques des moteurs miniatures.

I. Matériaux d'arbre moteur

Le choix du matériau de l'arbre doit tenir compte des exigences de couple, de la machinabilité, de la résistance à la corrosion et, dans certains cas, des propriétés magnétiques selon la conception du moteur.Les matériaux courants utilisés pour les arbres sont l'acier au carbone de haute qualitéLes matériaux les plus couramment utilisés sont:

1. Acier SAE 1141 et 1144 (équivalent à l'acier chinois 45#):

   • Le plus souvent utilisé dans l'industrie en raison de son faible coût et de sa facilité d'accès.

   • Facile à manipuler.

   • Le principal inconvénient: prédisposé à la rouille, nécessitant un revêtement d'huile antirouille pendant l'utilisation.

2. SAE 416 acier inoxydable (équivalent à Y1Cr13):

   • Moins usinable, pas idéal pour des caractéristiques complexes (par exemple, têtes d'arbre filetées).

   • Plus cher que l'acier 45°, moins cher que l'acier inoxydable 303.

   • Largement utilisé pour sa résistance à la corrosion.

3. Acier inoxydable SAE 420 (équivalent à 2Cr13):

   • Limitations d'usinage similaires à celles du 416.

   • Le prix est compris entre les aciers inoxydables 45° et les aciers inoxydables 416/303.

   • Offre une bonne résistance à la corrosion et est largement appliquée.

4. SAE 431 Acier inoxydable:

   • Moins utilisés.

   • Une teneur plus élevée en chrome, adaptée aux applications en contact avec les aliments.

5. SAE 303 acier inoxydable:

   • Un coût plus élevé.

   • Matériau plus doux, excellente machinabilité, adapté à des géométries d'arbre complexes.

II. Conception de l'arbre du moteur

Comme l'engrenage du moteur et l'engrenage de première étape dans le maillage de la boîte de vitesses, le couple est généré.Les types d'arbre les plus courants comprennent::

• Faisceau lisse:Convient pour des charges légères et un couple faible.

• Faisceau plat / Faisceau de type D:Conçu pour des charges moyennes.

• - Un éclair.Convient également pour des charges moyennes.

• - À clé.Utilisé dans les applications à charge lourde et à couple élevé.

• Le puits de ver:Un type spécial utilisé pour les systèmes de transmission à ver et engrenage.

L'arbre est lisse	Faisceau plat / Faisceau de type D	Chasse à rouleaux	Port à clef

III. Exigences de fabrication pour les arbres moteurs

La qualité de fabrication des arbres du moteur affecte directement la durée de vie des moteurs à engrenages miniatures.

• Précision dimensionnelle:Les diamètres de l'arbre peuvent être contrôlés à ± 0,002 mm.

• Traitement de surface:Le nickel est souvent appliqué pour la protection contre la corrosion.

• Roughness de surface:Il est essentiel pour assurer un bon ajustement de l'arbre d'engrenage et un bon fonctionnement.

IV. Types d'arbres de transmission de boîtes de vitesses

Les boîtes de vitesses sont classées par puissance (haute ou basse puissance), et les arbres de transmission diffèrent en conséquence.

1. Port de sortie:

   • Connecte la boîte de vitesses au mécanisme entraîné.

   • Fonctionne à une vitesse beaucoup plus basse que l'arbre d'entrée.

   • Il peut être personnalisé en différentes formes: D-axe, rond, double plat, hexagonal, pentagonal, carré, etc.

   • Fabriqué en métal ou en plastique d'ingénierie selon l'application.

2. Port d'entrée:

   • Connecte le moteur à la boîte de vitesses.

   • Transmet à grande vitesse avec un couple faible.

   • L'une des extrémités s'intègre dans le boîtier pour faire le maillage avec les engrenages; l'autre extrémité est en fente pour l'arbre du moteur.

   • Utilise une conception à clé-slot pour un montage stable et rapide.

3. Fonction et différences:

   • Les deux puits transmettent de l'énergie.

   • Arbre d'entrée: vitesse élevée, couple réduit, diamètre réduit.

   • Arbre de sortie: basse vitesse, couple élevé, diamètre plus grand.
     
     

V. Causes de surchauffe des roulements dans les moteurs miniatures

En fonctionnement normal, les roulements du moteur ne doivent pas surchauffer.

1. Des dégâts.

2. Lubrifiant contaminé (particules étrangères).

3. Une lubrification insuffisante.

4. Une mauvaise qualité du lubrifiant ou une viscosité inappropriée.

5. Montage incorrect (portes trop lâches ou trop serrées).

6. Décalage lors de l'installation.

VI. Causes du jeu axial dans les moteurs miniatures

Le jeu axial (mouvement de l'extrémité de l'arbre) dans les moteurs miniatures peut résulter de:

1. Une mauvaise correspondance entre le noyau et l'arbre du rotor.

2. Les rouleaux de poussée manquants ou endommagés.

3. Désalignement du centre magnétique entre le stator et le rotor.

4. Forces axiales générées par des ventilateurs ou des hélices fixés à l'arbre.

Les conséquences incluent des vibrations anormales, du bruit, une défaillance du roulement, un épuisement de l'enroulement et une durée de vie raccourcie du moteur.

VII. Sélection des roulements dans les moteurs d'engrenages planétaires

Les moteurs à engrenages planétaires sont largement utilisés dans les appareils ménagers intelligents et autres applications.

• Types courants:Les roulements à rouleaux auto-alignés, les roulements à rouleaux coniques (unique/double rangée), les roulements à rouleaux cylindriques, les roulements à contact à quatre points, les roulements à billes.

• Les roulements de l'arbre d'entrée:Exigent une capacité de charge élevée en raison de la vitesse élevée.

• Les roulements intermédiaires d'arbre:Il doit gérer les forces combinées de plusieurs engrenages.

• Les roulements de l'arbre de sortie:Basse vitesse, couple plus grand; nécessite une capacité de charge plus élevée si elle est soumise à un impact.

VIII. Causes de rupture de l'arbre de la boîte de vitesses

La fracture de l'arbre de la boîte de vitesses résulte généralement de:

1. Sélection incorrecte de la boîte de vitesses du moteur:

   • Le couple nominal du moteur × rapport de réduction doit rester inférieur au couple nominal du modèle de boîte de vitesses.

   • Si le couple de surcharge n'est pas pris en compte, il peut se briser.

2. Le couple de charge excessive:

   • Le couple de fonctionnement dépassant les limites de conception de la boîte de vitesses augmente la contrainte sur l'arbre de sortie, entraînant une fracture.

IX. Solutions avancées en matière d'engrenages

Pour des applications telles que les baby-rockers, les berceaux, les distributeurs de savon intelligents, les micro-pompes, les pompes péristaltiques, les pompes à diaphragme, les décharges, les équipements de massage, les vélos électriques et les appareils de rasage,

Dans les applications de boîtes de vitesses, les engrenages POM et nylon conventionnels rencontrent souvent des problèmes tels que:

• Des niveaux de bruit élevés.

• Résistance insuffisante à l'usure et à la fatigue.

• Les limites de fragilité (POM) ou de couple (PA12, TPEE).

• Instabilité dimensionnelle due à l'humidité (PA46).

Solutions d'ingénierie de Lihua Motorintégrer des matériaux d'engrenages avancés comprenant:

• Excellente résistance à l'usure.

• Performance à faible bruit.

• Une grande ténacité.

• Résistance à la corrosion.

• Stabilité dimensionnelle (non affectée par l'humidité).

Ces avantages matériels améliorent considérablement la fiabilité, la réduction du bruit et la durée de vie des moteurs à engrenages miniatures dans plusieurs industries.