En la caja de cambios del tren ferroviario, la coordinación de las tolerancias de las piezas que giran a alta velocidad es crucial para el equilibrio dinámico.y en casos extremos, incluso supera las 6000 rpm, cualquier pequeña desviación de fabricación tendrá un profundo impacto en el nivel de vibración, el control del ruido y la vida útil de toda la máquina.

Este tema analiza la influencia de la desviación de tolerancia en el rendimiento del balance del rotor,y analiza el método de optimización para garantizar una mejor estabilidad y fiabilidad de las piezas giratorias de alta velocidad en el funcionamiento real.

1. Requisitos de coordinación de las tolerancias y de equilibrio dinámico de las piezas giratorias de alta velocidad

En la caja de cambios y el sistema de caja de cambios, varios componentes giratorios clave, como el eje de entrada, el engranaje, el rodamiento y los acoplamientos, etc. En el estado de rotación de alta velocidad,la tolerancia de coordinación de estos componentes afecta directamente el rendimiento de la balanza dinámica, que se refleja principalmente en los siguientes aspectos:

Excentricidad de la masa Una masa desigual causada debido a errores de fabricación o ensamblaje puede causar una fuerza centrífuga, exacerbando así la vibración.

La redondez del error geométrico, el grado coaxial y la desviación de la tolerancia de forma pueden destruir la distribución de masa del rotor y afectar el equilibrio dinámico.

El control inadecuado del espacio libre del montaje de rodamientos, engranajes y ejes de precisión del montaje puede dar lugar a errores de funcionamiento adicionales y problemas de resonancia.

2Mecanismo de impacto de la desviación de tolerancia en el equilibrio dinámico

2.1 inercia desequilibrada de la inercia

Cuando la desviación de tolerancia conduce a una distribución desigual de la masa de las piezas giratorias, se generan grandes momentos desequilibrados.que puedan provocar vibraciones generales del equipo, afectando a la precisión del enganche del engranaje y la vida útil del rodamiento.

2.2 Cambio de la brecha de coordinación

Si la coordinación de las tolerancias de las piezas giratorias de alta velocidad es demasiado floja, puede causar el desplazamiento relativo de los componentes, causar vibraciones o impactos anormales; si es demasiado apretada,aumentará la tensión de montaje, afectan al buen funcionamiento del rodamiento, e incluso causan sobrecalentamiento.

2.3 Efecto de amplificación del error de superposición

En un sistema de ensamblaje complejo, los errores de fabricación de varias piezas se apilan entre sí para formar una cadena de tolerancia general.puede conducir al desequilibrio del sistema, haciendo que el funcionamiento del rotor sea inestable, produciendo ruido de alta frecuencia y carga anormal.

3Estrategia de optimización de las tolerancias de las piezas giratorias de alta velocidad

Para mejorar el equilibrio dinámico, optimizar la coordinación de las tolerancias en los siguientes aspectos:

3.1 Fabricación de precisión y control de tolerancias de alta precisión

Se utilizan procesos de mecanizado de alta precisión (como el torneado de precisión, la molienda o el afilado) para reducir los errores de superficie.

La estabilidad dimensional de los componentes clave se asegura mediante técnicas de medición de precisión (como el centro láser y la detección de coordenadas).

3.2 Tecnología de compensación equilibrada

Corrección dinámica del equilibrio mediante compensación de masa (por ejemplo, aumento del contrapeso o eliminación parcial del peso).

Durante la fase de ensamblaje se utilizan ensayos de equilibrio estático y dinámico para garantizar la conformidad de los componentes.

3.3 Diseño de optimización estructural

Utilice materiales ligeros de alta resistencia para reducir la influencia inercial de los componentes giratorios.

Diseñar una estructura de soporte de rodamiento más razonable para mejorar la rigidez dinámica y la estabilidad del sistema.

La coordinación de las tolerancias de las piezas giratorias de alta velocidad es el factor clave que afecta al equilibrio dinámico.,aumento del ruido y reducción de la vida útil. Por consiguiente, en el sistema de caja de engranajes y caja de ejes del tren de vía, debe garantizarse una alta estabilidad y una larga vida útil mediante un diseño preciso de tolerancias,control de fabricación estricto, optimización del equilibrio y mejora estructural.