كيفية تقليل ضجيج أحزمة التوقيت المتزامنة من خلال تصميم هيكل ناقل الحركة

في أنظمة النقل الميكانيكية الحديثة، أحزمة التوقيت المتزامنة تُستخدم على نطاق واسع في سيناريوهات النقل الدقيقة المختلفة نظرًا لكفاءتها العالية ودقتها وخصائصها المقاومة للانزلاق. ومع ذلك، فإن مشكلة الضوضاء في نظام النقل كانت دائمًا تمثل تحديًا تقنيًا مهمًا. من أجل تقليل ضوضاء نظام نقل الحزام المتزامن بشكل فعال، فإن تصميم هيكل النقل وتحسينه له أهمية خاصة.

يعد تحسين نسبة النقل وقطر البكرة هو العامل الرئيسي الذي يؤثر على ضوضاء ناقل الحركة المتزامن. من خلال ضبط عرض السن بشكل صحيح وتقليل نسبة النقل، يمكن تقليل عزم دوران ناقل الحركة بشكل فعال، وبالتالي تقليل توليد الضوضاء. وفي الوقت نفسه، فإن زيادة قطر البكرة يمكن أيضًا أن يقلل بشكل فعال من توتر الحزام المتزامن، مما يقلل من عزم دوران ناقل الحركة والضوضاء. وذلك لأن الزيادة في قطر البكرة تزيد من منطقة الاتصال بين الحزام والبكرة، وبالتالي تحقيق شبكة أكثر سلاسة وتقليل الضوضاء الناتجة عن تأثير الشبكة.

يؤثر تحسين تصميم شكل السن أيضًا بشكل مباشر على توليد الضوضاء. إن استخدام تصميم الملعب الصغير يمكن أن يقلل بشكل فعال من ضغط التلامس على سطح السن ويقلل من ضوضاء الاهتزاز. بالإضافة إلى ذلك، من خلال تغيير زاوية السن لجعل اتصال سطح السن أكثر تجانسًا، يمكن أيضًا تقليل الضوضاء بشكل كبير. يمكن لتصميم الأسنان المنحنية أو الأسنان المائلة تشتيت ضغط التلامس لسطح الأسنان وتقليل نقل طاقة الاهتزاز، وبالتالي تقليل الضوضاء بشكل فعال. تم تصميم استراتيجيات تصميم الأسنان هذه لتحسين عملية الربط بين الحزام والبكرة وتقليل الضوضاء الناتجة عن سوء الربط.

عند نقل نفس الطاقة، فإن تصميم استخدام أحزمة ضيقة متعددة بدلاً من حزام عريض واحد يمكن أن يقلل بشكل كبير من ضوضاء الإرسال. وذلك لأن نقاط التشابك للأحزمة الضيقة المتعددة تكون مشتتة، مما يقلل من تأثير الصوت الناتج عن التشابك أحادي النقطة. وفي الوقت نفسه، يتم تشتيت وامتصاص طاقة الاهتزاز للحزام الضيق بسهولة أكبر، وبالتالي تقليل انتشار الضوضاء.

يعد تطبيق البكرات غير الأسطوانية أيضًا استراتيجية فعالة لتقليل ضوضاء النقل. بالمقارنة مع البكرات الأسطوانية التقليدية، فإن التصميم الجانبي للبكرات غير الأسطوانية يمكن أن يوزع بشكل متساوٍ ضغط التلامس لسطح السن ويقلل الضوضاء الناتجة عن تركيز الضغط. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للبكرات غير الأسطوانية تحسين حالة التشابك بين الحزام والبكرة، مما يجعل عملية النقل أكثر سلاسة.

يمكن أن تساعد زيادة المسافة المركزية بشكل صحيح أيضًا في تقليل ضوضاء ناقل الحركة. مع زيادة المسافة المركزية، تصبح الحركة النسبية بين الحزام والبكرة أكثر سلاسة، وبالتالي تقليل الضوضاء الناتجة عن الحركة النسبية. وفي الوقت نفسه، يمكن أن تؤدي زيادة المسافة المركزية أيضًا إلى تقليل تقلب شد الحزام أثناء عملية النقل، مما يقلل بشكل أكبر من توليد الضوضاء.