Quali sono i problemi e le soluzioni comuni associati al funzionamento dei riduttori a vite senza fine?

Nel campo della trasmissione di potenza industriale, riduttori a vite senza fine sono ampiamente utilizzati in apparecchiature di trasporto, macchinari di sollevamento, macchinari per l'imballaggio, macchinari per la lavorazione alimentare, apparecchiature metallurgiche e sistemi di automazione, grazie ai loro elevati rapporti di trasmissione, al funzionamento regolare e alle capacità autobloccanti in determinate condizioni operative.

In netto contrasto con la struttura dei riduttori epicicloidali, i riduttori a vite senza fine sono composti principalmente da una vite senza fine, un ingranaggio a vite senza fine, alberi, cuscinetti e un alloggiamento, insieme a componenti ausiliari come guarnizioni e sistemi di lubrificazione.

Dopo aver acquistato i riduttori a vite senza fine, molti clienti spesso chiedono: quali sono i problemi più comuni riscontrati durante il funzionamento e come possono essere risolti?

In questo articolo SGR ti fornisce un’analisi dettagliata.

Il riduttore a vite senza fine si sta surriscaldando e la temperatura dell'alloggiamento è aumentata in modo significativo.

Durante l'operazione di a riduttore a vite senza fine , si verifica un attrito radente significativo tra la vite senza fine e l'ingranaggio a vite senza fine. Per ridurre l'attrito e migliorare la resistenza all'usura, l'ingranaggio a vite senza fine è tipicamente realizzato in metalli non ferrosi come bronzo allo stagno, mentre la vite senza fine è generalmente realizzata in acciaio legato sottoposto a trattamenti termici come tempra e rinvenimento, cementazione o indurimento. Poiché l'attrito radente genera calore, i riduttori a vite senza fine sono più soggetti all'aumento di temperatura rispetto ad altri tipi di riduttori.

Se però si verificano surriscaldamenti anomali, le cause principali sono: sottodimensionamento del riduttore, lubrificazione insufficiente o errata, precisione di installazione inadeguata e velocità di ingresso eccessivamente elevata.

Se il riduttore a vite senza fine selezionato è sottodimensionato, il carico effettivo supera la capacità nominale del riduttore; il funzionamento prolungato sotto sovraccarico aumenta la pressione sulla superficie del dente e intensifica l'attrito, generando un calore significativo. I riduttori a vite senza fine si affidano all'olio lubrificante per ridurre al minimo l'attrito della superficie dei denti; Un volume di olio insufficiente, una viscosità dell'olio non corretta o il mancato cambio dell'olio per un periodo prolungato riducono le prestazioni di lubrificazione, portando ad un aumento della temperatura. Inoltre, deviazioni significative nell'interasse tra la vite senza fine e l'ingranaggio a vite senza fine, o una mancanza di concentricità tra gli alberi di ingresso e di uscita, possono causare un contatto anomalo della superficie dei denti ed esacerbare l'attrito. Una velocità di ingresso eccessiva fa sì che la vite senza fine ruoti rapidamente, aumentando la frequenza del contatto per attrito e delle perdite di sbattimento dell'olio, che si traducono in temperature più elevate.

Soluzioni:

Selezionare il modello di riduttore di velocità appropriato in base al carico effettivo, alla durata di funzionamento e alla frequenza di avvio; controllare il tipo di lubrificante ed il livello dell'olio, eventualmente ripristinando o sostituendo l'olio; ispezionare il gioco di ingranamento dell'ingranaggio a vite senza fine e la precisione di installazione; evitare un funzionamento prolungato in sovraccarico; e per le apparecchiature che funzionano continuamente ad alte temperature, prendere in considerazione un design del riduttore con capacità di dissipazione del calore superiori.

Si verificano perdite di olio sull'alloggiamento, sulle estremità dell'albero o sui punti di tenuta del riduttore a vite senza fine

Perdita di olio in a riduttore a vite senza fine potrebbe essere causato da un'eccessiva pressione interna, dall'invecchiamento delle guarnizioni, da un eccessivo riempimento di lubrificante o da un movimento assiale derivante dall'usura dei cuscinetti.

Nello specifico, il calore generato durante il funzionamento di un riduttore a vite senza fine provoca l'espansione dell'aria interna; se lo sfiato si ostruisce, il conseguente aumento della pressione interna può costringere l'olio lubrificante a fuoriuscire attraverso le guarnizioni. Un funzionamento prolungato può portare all'usura, all'indurimento o alla deformazione dei paraolio e delle guarnizioni, compromettendo così le prestazioni di tenuta. Livelli eccessivi dell'olio possono causare spruzzi d'olio durante il funzionamento, con conseguenti perdite alle estremità dell'albero. Inoltre, l'usura dei cuscinetti consente il movimento assiale o radiale dell'albero, che può anche causare il cedimento dei paraolio.

Soluzioni

Ispezionare e pulire periodicamente i fori di ventilazione; aggiungere la quantità adeguata di lubrificante come specificato dal produttore; sostituire regolarmente paraolio e guarnizioni invecchiati; controllare i giochi dei cuscinetti e sostituire tempestivamente i cuscinetti danneggiati; e per il funzionamento in ambienti difficili, prendere in considerazione l'utilizzo di riduttori a vite senza fine con design di tenuta rinforzata.

Una grave usura dell'ingranaggio a vite senza fine comporta una riduzione dell'efficienza della trasmissione

Attualmente, gli ingranaggi a vite senza fine nei riduttori a vite senza fine disponibili sul mercato sono principalmente realizzati in bronzo allo stagno, mentre le viti senza fine sono realizzate in acciaio legato ad alta durezza. In normali condizioni di funzionamento, l'ingranaggio a vite senza fine è il componente principale soggetto ad usura; tuttavia, se il tasso di usura è anomalo, ciò potrebbe essere dovuto a lubrificazione insufficiente, contaminazione del lubrificante, combinazione impropria di materiali per la vite senza fine e l'ingranaggio o carichi superiori alle specifiche di progetto.

Soluzioni

Controllare regolarmente lo stato dell'olio lubrificante e sostituirlo agli intervalli prescritti; evitare di far funzionare il riduttore a vite senza fine oltre il suo carico nominale; selezionare i riduttori a vite senza fine prodotti da aziende rinomate e informarsi sulla combinazione specifica di vite senza fine e ingranaggio a vite senza fine prima dell'acquisto.

Durante il funzionamento del riduttore a vite senza fine si verificano rumori o suoni anomali

Se a riduttore a vite senza fine produce suoni anomali distinti, un fischio o un rumore periodico durante il funzionamento, la causa potrebbe essere un ingranamento anomalo degli ingranaggi, problemi di qualità dei cuscinetti, lubrificazione insufficiente o installazione errata.

Ad esempio, può verificarsi un rumore significativo se un riduttore a vite senza fine viene prodotto con una precisione di lavorazione insufficiente o con uno scarso contatto dei denti; l'usura dei cuscinetti o un gioco eccessivo possono generare rumore meccanico; anche la mancata lubrificazione delle superfici dei denti può aumentare sensibilmente la rumorosità di funzionamento; e il disallineamento tra il riduttore e il motore durante l'installazione può causare vibrazioni e rumore.

Soluzioni

Ispezionare regolarmente l'usura delle superfici dell'ingranaggio e dei denti della vite senza fine, nonché le condizioni dei cuscinetti; regolare la precisione di installazione del riduttore a vite senza fine o selezionare un'unità con una precisione di fabbricazione più elevata.

Vibrazioni anomale nel riduttore a vite senza fine

Le vibrazioni durante il funzionamento di un riduttore a vite senza fine possono essere causate dal disallineamento degli alberi di ingresso e di uscita, danni ai cuscinetti, precisione di lavorazione insufficiente delle superfici dei denti dell'ingranaggio a vite o una base di montaggio non fissa.

Soluzioni

Allineare il motore e il riduttore di velocità; ispezionare e sostituire i cuscinetti danneggiati; seleziona un riduttore a vite senza fine con elevata precisione nella produzione degli ingranaggi.

Rottura del cuscinetto in un riduttore a vite senza fine

I cuscinetti sono componenti di supporto critici dei riduttori a vite senza fine e le loro condizioni operative influiscono direttamente sulla durata dell'apparecchiatura. Le cause più comuni di guasto dei cuscinetti includono lubrificazione insufficiente, emulsione dell'olio lubrificante e funzionamento in sovraccarico.

Soluzioni

Ispezionare regolarmente le condizioni dell'olio lubrificante e dei cuscinetti; mantenere l'integrità della tenuta dell'apparecchiatura; ed evitare frequenti avviamenti con sovraccarico. (Autore, SGR, Angie Zhang)