انبار بیرینگ ­ها

برای حفاظت از آلودگی و خوردگی بیرینگ ­ها را در بسته ­بندی اصلی آن­ها انبار کنید. بسته بندی را تنها در زمان مونتاژ باز کنید.

بیرینگ ­ها باید بر روی سطح بزرگتر آن در قفسه قرار گیرند.

بیرینگ­ ها در مدت انبارداری نباید در معرض موارد خورنده همچون گازها، غبار آزاد شده از اسیدها، محلول­ های قلیایی یا بازی و همچنین  نور مستقیم خورشید قرار گیرند.

تحت شرایط استاندارد و با رعایت نکات فوق می­ توان بیرینگ­ ها را تا 5 سال نگهداری کرد.

در صورتی که زمان نگهداری از مدت استاندارد خود تجاوز نمود می­ توان با شرکت سازنده جهت ادامه انبارداری مشورت کرد.

بیرینگ­ های دارای پوشش و یا آب­ بند در طرفین، دارای زمان انبارداری محدودی هستند. گریس موجود در داخل بیرینگ ممکن است باعث بروز انفعالات شیمیایی-فیزیکی گردد.

 روانکاری بیرینگ

هدف اولیه روانکاری بیرینگ ایجاد یک لایه تحت بار برای جداسازی اجزاء بیرینگ در محل تماس رول­ها با پوسته، جهت به حداقل رساندن اصطکاک می ­باشد. همچنین باید بیرینگ را در برابر خوردگی محافظت کرد، در صورت لزوم همچون یک آب­ بند و حین چرخش همچون یک خنک­ کننده عمل کند. به مرور زمان با وارد آمدن تنش های مکانیکی، خواص روانکار از بین می­ رود؛ از این رو تحت شرایط آب­ بندی و محیطی مشخص، انتخاب صحیح روانکار طول عمر آن را مشخص می­ کند.

(عکس متعلق به آلکان ماشین نمی باشد)

معمول است که همه شفت­ ها را روی یک صفحه افقی داشته باشیم و محفظه از میان این صفحه دو قسمت شود لیکن گاها محفظه به سه یا قطعات بیشتری منشعب می­ شود و شاید در یک صفحه عمودی منشعب شوند. از آنجائیکه شفت ­های نهایی و خروجی معمولا یاتاقان ­های بزرگتری روی خودشان دارند محفظه حول آن­ها اندازه زده می شود.

آب­ بندها به سه دسته کلی آب­ بندهای شعاعی، آب­ بندهای محوری و wear sleeves تقسیم می­ شوند

انتخاب آب­ بند مناسب و متریال آن بستگی به شرایط کاری از جمله دما، سرعت، اختلاف فشار، نوع روانکار، عمودی یا افقی بودن محور، میزان ناهم­راستایی و خروج از محوریت شفتدارد. هریک این شرایط ما را در جهت انتخاب آب­ بند مناسب راهنمایی می ­کند.

(عکس متعلق به آلکان ماشین نمی باشد)

سخت­شده سطحی: کربوره کردن

فولاد مورد استفاده معمولا یک آلیاژ فولاد کربن­ دار است که پس از برش دندانه­ ها در معرض یک فضای پر از کربن قرار می­ گیرد. کربن می­تواند به عمق نفوذ کرده، دنده را تا 60 HRC سخت و عمق سطحی 3mm را به دست دهد. این روش نه تنها بر سطح اثر می­ گذارد بلکه متریال میانی را نیز سخت می­کند.

به دلیل ایجاد دماهای بالا و زمان­ های نفوذ طولانی، چرخدنده­ های کربن داده شده متحمل میزان زیادی پیچ­ خوردگی می­ شوند مگر آنکه کنترل شوند.

 بایستی توجه زیادی به روند تولید چرخدنده­ های کربن داده شده شود چرا که سختی نهایی از هر عملیات ماشینکاری بجز سنگ­ زنی جلوگیری می­کند. یک راه حل برای تراشیدن کربن از قسمت­ هایی که باید نرم باقی بمانند پوشاندن سطوح با استفاده از رنگ مسی بوده که عیبش آن است یک خراش کوچک اجازه می­دهد که کربن به داخل نفوذ کرده و باعث نقصی در مرحله ماشینکاری گردد. پیچ­ ها نباید کربن داده شوند زیرا ترد شده و می­تواند منجر به شکست آن­ها شود. در این روش از فولادهایی نظیر (655M13(EN36 و (665M17(EN34 می­ توان استفاده کرد.

سخت­شده سطحی: نیتراته کردن

در این روش نیز دندانه ­های اولیه برش داده می­ شود و پس از آن نیتراته می­ شوند. این فرایند در دمای پایین انجام می­ شود از این رو دفرمگی بسیار کمی رخ می­دهد و معمولا پس از آن نیازی به اصلاح دنده نمی ­باشد. معایب اصلی این روش در ابتدا طول مدت فرایند بوده که حداقل 80 ساعت است؛ عمق سطحی بدست آمده پس از این مدت تنها 0.6 mm است از این رو مناسب دندانه ­های بزرگ نمی­ باشد.

از آنجایی که عملیات نیتراته مستلزم قراردادن کل چرندنده در معرض اثرات سخت­کاری است، به استثناء سنگ­ زنی هیچ ماشینکاری دیگری قابل اعمال بر آن نیست. بنابراین هر شیار خار، سوراخ و عمل دیگری باید قبل از عملیات بر روی آن انجام شود. همچنین یادآوری گردد که در طول فرایند دنده پیچ­ ها پوشانده شود وگرنه تردی غیر قابل قبولی به دست می­ دهند. همانند هر فرایند دیگری سوراخ­ هایی که می­ تواند موجب افزایش گردش هوا به اجزاء ترک بردارنده شود را نباید پوشاند. یک فولاد مناسب این عملیات (722M24(en40B بوده که باید به صورت آب­دیده خریداری شود.

سخت­شده سطحی: سخت­کاری القایی

در این روش دندانه ­های چرخدنده ابتدا به صورت چرخدنده خام تراشیده شده و سپس بطور سطحی سخت می ­شود. این عمل باعث ایجاد مقاومت به سایش در سطح و هسته نرم و انعطاف­ پذیر می ­شود.

در دندانه­ های کوچک مدول 4 و کمتر از آن ممکن است عمق سخت­کاری از هر دو گوشه در قسمت میانی همگرا بوده از این رو کل دندانه را ترد کند. از آنجایی که همواره میزان محدودی از دفرمگی ناشی از عملیات حرارتی وجود دارد، پس از آن سنگ­زنی سطح دنده صورت می­ گیرد. در این روش بر اساس نوع فولاد می­ توان انتظار سختی 50-55 HRC و رسیدن به عمق سطحی  6 mmرا داشت.

چرخدنده ­های مخروطی معمولا به علت هندسه دنده سخت­ شده القایی نمی­ باشد.

فولادهای مناسب سخت­کاری القایی: (709M40T(EN 19T) ، 817M40T(EN24T و (826M40U(EN 26U

سخت­شده سراسری: بازپخت شده و نرمالیزه شده

متریال قبل از هر نوع ماشینکاری حرارت داده می­ شود. این عمل از هر نوع تغییر شکل جلوگیری می­کند ولی از آنجائیکه متریال باید ماشینکاری گردد محدودیتی برای سختی و نتیجتا استحکامی که باید به آن برسد وجود دارد. اغلب تولیدکنندگان تمایلی به ماشینکاری فولاد با سختی بیش از 350 BHN را ندارند زیرا نه تنها عمر ابزار را می­ کاهد بلکه به همان اندازه اثری بر عمر ماشین هم دارد. معمول­ترین فولادها در این گروه O8OM4ON(EN 8N) ، O70M55N(EN 9N) ، 709M40T(EN 19T) ، 817M40T(EN24T و 826M40U(EN 26U می­ باشند.

پینیون سخت شده سراسری باید تقریبا 40 BHN سخت ­تر از چرخ همراهشان ساخته شوند و با توجه به خستگی و سایش بالای آن حتی برای طول عمر بیشتر تولید گردد.

فولاد های سمانته فولاد هایی هستند که سختی سطحی آنها افزایش پیدا کرده (46 راکول سی) و سختی عمقی آنها مانند فولاد های نیتراته بدون تغییر مانده است، فولاد های سمانته با توجه به سختی سطحی  که دارند جزء فولاد های پرکاربرد  در صنایع مختلف محسوب می شوند

فولاد سمانتاسیون یا فولادهای سطحی سخت شونده Case Hardening Steels یاCementation Steels علاوه بر عنصر کربن عناصر آلیاژی دیگری نظیر:
منگنز، سیلیسیم ،کروم ،مولیبدن و نیکل دارند و تحت عملیات حرارتی کربن دهی تولید می شوند.

در فولاد سمانته ۱٫۷۱۳۱ به دلیل درصد پایین کربن، بعد از عملیات سخت کاری، به میزان بالایی از سختی دست نمی یابیم.

اگر سطح فولاد ۱٫۷۱۳۱ با عملیات کربن دهی پرکربن شود، سختی سطحی فولاد بالا می رود. حداکثر درصد کربن C در فولادهای سمانته ۰٫۳ درصد است.

حداکثر نفوذ کربن در فولادهای سمانته ۲ میلیمتر زیر سطح است. فولادهای سمانته سطحی سخت، مغزی  نرم و چقرمه و مقاومت به سایش بالایی دارند.

فولادهای گروه سمانتاسیون در عین حال مقاومت به ضربه بالایی نیز دارند.

فولاد های سمانتاسیون ( سمانته ) جهت ساخت چرخ دنده ها و قطعاتی که نیاز به مقاومت سایشی سطحی دارند.

فولاد سمانته 1.5920  بعلت دارا بودن کرم ونیکل بالا در مقابل فشار واصطکاک مقاومت بسیار عالی دارد . برای ساخت انواع چرخ دنده ، پیستون ، میله های هزار خار ،میل فرمان وغیره بکار می رود.

1.5920-1.7131-1.6587

خواص مثبت

سختی پذیری سطحی بالا

مقاومت به فشار خیلی خوب

مقاومت به پیچش

مقاومت سایشی خیلی خوب

چقرمگی خیلی خوب

ماشین کاری خوب

خواص منفی

سختی پذیری فولاد های سمانتاسیون سطحی بوده و عمیق نمی باشد.

بطور کلی پوشش دهی سطحی فرآیندی بسیار گسترده است که در آن از روش های متفاوتی برای افزایش سختی, مقاومت سایشی, مقاومت به خستگی, مقاومت به خوردگی استفاده می شود, در این روش خصوصیت های ذکر شده فقط در سطح فولاد ایجاد می گردد و مغز فولاد با خواص قبلی خود باقی می ماند.

درصد کربن فولاد های سمانته پائین می باشد و درصد عناصر آلیاژی نظیر نیکل, مولیبدن, سلیسیم, منگنز و کروم در آن بالا می باشد, این گروه از فولاد برای افزایش سختی سطحی تحت عملیات حرارتی کربن دهی قرار میگیرند و پر کربن می شوند و کربن تا 2 میلیمتر زیر سطح نفوذ خواهد کرد.

1.5920 با استانداردDIN 18CrNi8

فولاد سمانته 1.5920 دارای چقرمگی و مقاومت به ضربه خیلی خوب و سختی پذیری سطحی بالا می باشد, این فولاد مناسب برای ساخت قطعات تحت تنش بالا با ابعاد متوسط مثل چرخ دنده ها , چرخ زنجیر ها, محور های گردان و اجزای محرکه در صنایع خودرو سازی و ماشین سازی می باشد.

 18CrNi8 – 1.5920

1.7131 با استانداردDIN 16MnCr5

فولاد سمانته 1.7131 دارای چقرمگی خوب و سختی پذیری سطحی متوسط می باشد, این فولاد مناسب برای ساخت انواع قطعات تحت تنش متوسط مثل چرخ دنده های کوچک, میل بادامک, پین های ثابت و گردان و مفصل گاردان می باشد.

16MnCr5 – 1.7131

فولاد عملیات حرارتی پذیر MO40(1.7225)

فولاد MO40  از دسته فولادهای آلیاژی عملیات حرارتی پذیر بوده که در استاندارد DIN آلمان به نام فولاد ۱٫۷۲۲۵ معروف و در بازار ارائه می شود. دمای آنیل کاری آن در حدود ۷۰۰-۶۵۰ درجه سانتیگراد و دمای فورجینگ آن در حدود ۱۰۵۰-۸۵۰ درجه سانتیگراد می باشد. دو عنصر کروم و مولیبدن در این فولاد باعث افزایش چقرمگی آن میشود. این فولاد تا دمای ۹۳۲ درجه سانتیگراد کار میکند.فولادهای عملیات حرارتی پذیر برای ساخت قطعاتی استفاده میشوند که تحت بارگذاری های شدید کششی، خمشی و پیچشی قرار میگیرند. 1.7225 یک نوع فولاد عملیات حرارتی پذیر آلیاژی (حاوی عناصر آلیاژی کرم،نیکل،مولیبدن ویا وانادیم) می باشد که برای ساخت قطعاتی با سطح مقطع بزرگ استفاده میشوند که معمولاً تحت بارگذاری شدید قرار میگیرند. استحکام کششی این فولاد پس از سختکاری و تمپر تاحدود ۱۳۰۰ N/mm2  قابل افزایش است.

الف) تست­های تعیین ریزترک­ها و عیب­سنجی

• مکان­یابی محل عیوب داخلی و ریزترک­ها به وسیله دستگاه­های تست مغناطیس (Magnetic Test) و تست امواج مافوق صوت (Ultrasonic Test)
• تعیین عمر مفید قطعه مکانیکی در حضور ریزترک و لحاظ­کردن عیوب داخلی در تمامی مراحل محاسبات عمر کارکرد قطعه مکانیکی
• تعیین سختی مورد نیاز در عملیات حرارتی و کنترل سختی داده شده و عمق نفوذ آن توسط تجهیزات سختی­سنجی پیشرفته

ب) تست ارتعاشی و حرارتی المان­های گیربکس

• انجام تست­های حداکثر دامنه ارتعاش تحت بار اولیه و نهایی کاکرد
• ارزیابی سطح حرارتی گیربکس و اجزای دمونتاژ شده در شرایط بارگذاری متغیر
• حذف نویز داخلی دستگاه تست و پردازش دقیق فرکانس ارتعاش پوسته
• اندازه­گیری دامنه تغییرات شتاب و سرعت شفت­ها و کوپلینگ­ها
• کنترل شرایط کارکرد بر اساس داده­های خام و تست درجای گیربکس

پ) تست دقت ساخت چرخدنده

• انجام تست طرح و ساخت سطح اینولوت و دقت سنگ­زنی چرخدنده­های هلیکال، ساده و جناغی با استفاده از جدیدترین تکنولوژی ابزارآلات کنترل تولید KLINGELNBERG (دستگاه منحصر به فرد کنترل)
• مقایسه نتایج تست بر اساس داده­های خام محاسباتی و استانداردهای ساخت همراه با پردازش دقت صافی سطح دنده و انجام تحلیل ریسک شکست دنده

Testing

1. Gearbox Imperfection Evaluation

• Locating the internal imperfections and crack positions by means of Ultrasonic graphing and Magnetic tests
• Effective services life estimation of gearbox parts with taking account the existing micro-cracks and flaws
• Service life correction based on comparing the required surface hardness and the heat-treated hardness value provided

1. Gearbox Performance Testing

• Vibration frequency and amplitude test of gearbox under simulated loadings
• Heat generation determining of gearbox bearings and load-trusts
• Gearbox efficiency analysis under initial and ultimate load capacities
• Determination of gearbox casting frequency by elimination of internal noises
• Acceleration and velocity variation measuring of shaft, coupling, and bearing
• Controlling service modes of gearbox based on program-calculated date

1. Gear Profile Accuracy Testing

• Gear involute curve multi-direction surface tracing
• Grinding quality evaluation of Helical, Spur and Double-Helical Gears
• KLINGELNBERG and HOFLER based gear manufacturing quality test
• Comparing the calculated results with product data and standard guides
• Gear profile smoothness processing under various lubrication modes

تکنولوژیKISSsoft شامل سه بخش است:
KISSsoft نرم افزار طراحی، آنالیز، بهینه سازی و کنترل کارکرد المان های مکانیکی گیربکس از قبیل: 1. انواع چرخدنده ها و پینیون ها 2. شفت ها و اکسل ها 3. گیربکس های کامل و سیستم های انتقال نیرو 4. تسمه ها و چرخ زنجیرها 5. پیچ های مقاومت ویژه 6. کوپلینگ ها و اتصالات شفت ها 7. خارها و جا خارهای محورهای انتقال می باشد.

KISSsys برنامه تعریف و کنترل بازدهی سیستم گیربکس کامل که می تواند المان های مکانیکی ذیل را همزمان تحلیل، طراحی و کنترل کند: 1. چرخدنده ها، پینیون ها، کرانویل ها و شفت دنده ها 2. شفت های ورودی، میانی و خروجی 3. کوپلینگ ها، برینگ ها، یاتاقان ها و تکیه گاه ها 4. بانکهای اطلاعاتی پارامترهای محاسباتی 5. انجام آنالیز حساسیت روی پارامترهای طراحی و کارکردی گیربکس

KISSqs که اهداف اصلی این برنامه از قرار زیر است: 1. قرائت یا بازخوانی اطلاعات نقشه های قطعات از روی فایل های CAD 2. قرائت و نمایش داده های اندازه گیری شده چرخدنده ها جهت کنترل کیفیت 3. کنترل تلرانس ساخت بر اساس استانداردهای DIN, AGMA, ISO, BS 4. آنالیز و تحلیل جامع تک پروفیل دنده، دندانه و ریشه 5. ارزیابی مقادیر محاسباتی بولت های تنشی با استاندارد VSI2607

آلکان ماشین با ماشین آلات مدرن و پیشرفته به ویژه دستگاه-های تولید دنده مخروط مارپیچ و سنگ پروفیل دنده در سایزهای مختلف به صورت انحصاری، در جهت طراحی و تولید انواع چرخدنده و گیربکس های صنعتی از 1kW تا 10,000kW و انواع چرخدنده از قطر30mm تا 5000mm کاملا قبل رقابت با انواع تولیدات کارخانجات مطرح خارجی فعالیت می نماید. در حال حاضر شرکت آلکان ماشین به عنوان یکی از برترین کارخانجات طراحی، تولید، مونتاژ، بازسازی و تعمیرات صنایع انتقال نیروی کشور محسوب شده و با داشتن تجهیزات و ماشین آلات پیشرفته تولید چرخدنده ها، سنگ پروفیل دنده، تراش های قائم و افقی سنگین، سیستم های تست دقت پروفیل های چرخدنده و تست عملکرد بازدهی گیربکس ها تحت بارهای مختلف نیاز صنایع سبک و سنگین کشور در زمینه انتقال قدرت را برآورده می سازد.

In 1996, Alcan Machine Co. was selected as the official sale center of KISSsoft Company from Swiss in Middle East region. KISSsoft is the only professional design and analysis program of power transmission system like, helical gears, pinion-bevel gears, worm gear-set, planetary gears, shafts, bearings, couplings, bolts, chains, and springs with a complete CAD/CAM interface. Alcan Machine also provides post-sale services like tutorial courses for specialist engineers as users of KISSsoft program in Iran.

KISSsoft technology includes 3 parts:
KISSsoft is the professional design and analysis program of:
– Shaft base module, critical speeds, deflection and bearing forces calculation
– Fatigue and static resistance, hydrodynamic radial journal bearings
– Calculating torsional vibrations in shaft and system, buckling analysis
– Frictional shaft-hub connection, form-lucked shaft-hub connection
– Bolts and pins calculation, Screw calculation, welded and adhesive joints
– Bevel-gear, worm-gear, and tooth-form calculation, operating backlash
– Hardness-depth analysis, gear rims deformation (internally geared wheels)
– Belts, toothed belt drive, chain gear, segment chains, V-belts
– Hardness translation (HB, HRC, HV), tolerance calculation

KISSsys is the specific calculation program of multi-stages gearboxes:
– Automatic generation of characteristics curves based on critical speeds
– Managing variants of multi-stages gearboxes, Automatic dimensioning tools
– Systematic gearbox design, Complete and optimized gearbox analysis
– Efficiency analysis of gearbox as function of external condition like temperature
– Lifetime analysis of high-speed and multiple-type gearboxes
– Lifetime estimation of gearbox components under time-varying conditions
– Modeling of the gearbox kinematic based on the definition of speed and torque
– Sensitivity analysis of gearbox ultimate strength and service life

KISSsys is the specialized quality control calculation program of gearbox parts:
– Monitoring and tolerance control of gear and shaft measured dimensions
– Tolerance calibration of manufacturing data base on ISO, AGMA, din, & BS
– Real-time strength and service analysis of tooth profile under imposed loads
– Input data regeneration from CAD files and calculated result validation
– Evaluation of production calculated parameters on VDI2607 standard

Alcan Machine Company, by management of J. Fakhrazari, is known as one of the gearing and gearbox produces of Iran now and provides the needs of national industrial sector by its products. Company produces gearboxes and gearbox spare parts in various torques and powers capacities from 1kW to 10,000kW and various diameters from 30mm to 5000mm using large scale gear hobbing machines, spiral bevel gear cutters, helical and bevel gear profile grinders, horizontal and vertical milling, gear and gear-set testers, multi-axial profile accuracy testers, and many other type types of equipment.

• In the hollow shaft, the material at the center is removed and spread at large radius. Therefore, hollow shafts are stronger than solid shaft having the same weight.
• The stiffness of the hollow shaft is more than the solid shaft with the same weight.
• The strength of the hollow shaft is more than the solid shaft with the same weight.
• The natural frequency of hollow shaft is higher than the solid shaft with the same weight.
• The hollow shaft is costlier than a solid shaft.
• The diameter of the hollow shaft is more than the solid shaft and they require more space.
• Hollow shafts are having a more polar moment of inertia, thus they can transmit more torque compared to solid shafts.
• Hollow shafts do not transfer more power but the power to weight ratio of hollow shafts is more as compared to a solid shaft.
• Solid shafts, when subjected to bending, are stronger than that of a hollow shaft.