Cách giảm tiếng ồn của dây đai đồng bộ bằng cách thiết kế cấu trúc truyền động

Trong các hệ thống truyền động cơ khí hiện đại, Vành đai thời gian đồng bộ được sử dụng rộng rãi trong các tình huống truyền dẫn chính xác khác nhau do đặc tính hiệu quả, độ chính xác và chống trượt cao. Tuy nhiên, vấn đề tiếng ồn trong hệ thống truyền tải luôn là một thách thức kỹ thuật quan trọng. Để giảm tiếng ồn của hệ thống truyền đai đồng bộ một cách hiệu quả, việc thiết kế và tối ưu hóa kết cấu truyền động là đặc biệt quan trọng.

Việc tối ưu hóa tỷ số truyền và đường kính ròng rọc là yếu tố chính ảnh hưởng đến tiếng ồn của bộ truyền đai đồng bộ. Bằng cách điều chỉnh hợp lý độ rộng răng và giảm tỷ số truyền, mô-men truyền có thể được giảm một cách hiệu quả, từ đó giảm phát sinh tiếng ồn. Đồng thời, việc tăng đường kính ròng rọc cũng có thể làm giảm lực căng của đai đồng bộ một cách hiệu quả, giảm thêm mô-men truyền và tiếng ồn. Điều này là do việc tăng đường kính ròng rọc làm tăng diện tích tiếp xúc giữa dây đai và ròng rọc, từ đó đạt được sự chia lưới mượt mà hơn và giảm tiếng ồn do tác động chia lưới gây ra.

Việc tối ưu hóa thiết kế hình dạng răng cũng ảnh hưởng trực tiếp đến việc tạo ra tiếng ồn. Việc sử dụng thiết kế bước nhỏ có thể làm giảm hiệu quả ứng suất tiếp xúc của bề mặt răng và giảm tiếng ồn rung. Ngoài ra, bằng cách thay đổi góc răng để bề mặt răng tiếp xúc đồng đều hơn, tiếng ồn cũng có thể giảm đi đáng kể. Thiết kế răng cong hoặc răng nghiêng có thể phân tán ứng suất tiếp xúc của bề mặt răng và giảm sự truyền năng lượng rung, từ đó giảm tiếng ồn một cách hiệu quả. Các chiến lược thiết kế răng này được thiết kế để tối ưu hóa quá trình chia lưới giữa dây đai và ròng rọc, đồng thời giảm tiếng ồn do chia lưới kém.

Khi truyền cùng một công suất, thiết kế sử dụng nhiều đai hẹp thay vì một đai rộng có thể làm giảm đáng kể tiếng ồn truyền động. Điều này là do các điểm chia lưới của nhiều đai hẹp bị phân tán, làm giảm âm thanh va chạm do chia lưới một điểm. Đồng thời, năng lượng rung động của vành đai hẹp dễ bị phân tán và hấp thụ hơn, từ đó làm giảm sự lan truyền tiếng ồn.

Việc áp dụng ròng rọc không hình trụ cũng là một chiến lược hiệu quả để giảm tiếng ồn truyền động. So với ròng rọc hình trụ truyền thống, thiết kế biên dạng của ròng rọc không hình trụ có thể phân bổ ứng suất tiếp xúc trên bề mặt răng đều hơn và giảm tiếng ồn do tập trung ứng suất. Ngoài ra, ròng rọc không hình trụ có thể cải thiện trạng thái chia lưới giữa dây đai và ròng rọc, giúp quá trình truyền động mượt mà hơn.

Tăng khoảng cách trung tâm một cách thích hợp cũng có thể giúp giảm tiếng ồn truyền động. Khi khoảng cách tâm tăng lên, chuyển động tương đối giữa dây đai và ròng rọc trở nên mượt mà hơn, do đó giảm tiếng ồn do chuyển động tương đối gây ra. Đồng thời, việc tăng khoảng cách trung tâm cũng có thể làm giảm sự dao động lực căng của dây đai trong quá trình truyền động, làm giảm hơn nữa việc tạo ra tiếng ồn.