มอเตอร์เกียร์เกลียวสามเฟส 90 วัตต์ที่ดีที่สุดจากจีน มอเตอร์เกียร์ AC ขนาดเล็กพร้อมเพลาเฟืองตัวหนอน ชุดเกียร์เกลียวแบบเอียง

วิธีออกแบบเกียร์ทดรอบแบบเกลียว

โดยพื้นฐานแล้ว เฟืองคือชิ้นส่วนเครื่องจักรทรงกลมที่หมุนได้ ซึ่งมีฟันตัดอยู่เพื่อส่งแรงบิดหรือความเร็ว เฟืองทำงานบนหลักการที่คล้ายคลึงกับคาน อย่างไรก็ตาม เฟืองมักมีลักษณะไม่สมมาตร และมีฟันที่ขบกันเพื่อทำงานร่วมกันในการส่งแรงบิดหรือความเร็ว

มุมเกลียว

ไม่ว่าคุณจะกำลังมองหาเกียร์ทดรอบแบบมุมฉากหรือแบบเกลียว มุมของฟันเฟืองเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องพิจารณา เพราะมันส่งผลต่ออัตราส่วนการสัมผัส แรงในแนวรัศมี และความสามารถในการรับแรงบิดของเกียร์
เกียร์ทดรอบแบบเกลียวใช้ส่วนประกอบพื้นฐานเดียวกันกับเกียร์ทดรอบแบบธรรมดา ยกเว้นว่าฟันของเกียร์ทดรอบแบบเกลียวจะชิดกันมากกว่า นอกจากนี้ยังเหมาะสำหรับงานที่มีภาระสูง และเงียบกว่าเกียร์ทั่วไป ความแตกต่างหลักระหว่างเกียร์ทดรอบแบบเกลียวและเกียร์ทดรอบแบบธรรมดาคือระยะห่างของฟันและมุมเกลียว
ระยะห่างของฟันเฟืองเกลียวจะวัดในระนาบที่ตั้งฉากกับทิศทางของฟันเฟือง อาจเรียกว่าระยะห่างเชิงวงกลมก็ได้ ระยะห่างของฟันเฟืองเกลียวอาจมากกว่าหรือน้อยกว่าระยะห่างเชิงวงกลมก็ได้
ระยะห่างปกติของฟันเฟืองเกลียวจะวัดในระนาบที่ตั้งฉากกับทิศทางการหมุนด้วยเช่นกัน ซึ่งมักเรียกว่าค่าอ้างอิง
ต่างจากเฟืองตรง เฟืองเกลียวไม่มีมุมแรงดันที่เหมาะสมที่สุดเพียงมุมเดียว อัตราส่วนการสัมผัสของเฟืองเกลียวจะลดลงเมื่อมุมแรงดันเพิ่มขึ้น เนื่องจากความยาวของเส้นสัมผัสลดลง
ระยะห่างของเกลียวในเกียร์ทดรอบแบบเฟืองดาวเคราะห์สามารถคำนวณได้โดยการหารมุมเกลียวรวมของเฟืองตัวเล็กและเฟืองตัวใหญ่ด้วยผลรวมของมุมแรงดันปกติของเฟืองทั้งสอง โดยปกติมุมเกลียวจะอยู่ระหว่าง 15 ถึง 30 องศา

ระยะห่างศูนย์กลาง

ในการออกแบบเกียร์ทดรอบแบบเกลียว ระยะห่างระหว่างศูนย์กลางของเฟืองเป็นพารามิเตอร์สำคัญ ระยะห่างระหว่างศูนย์กลางควรได้รับการคำนวณอย่างแม่นยำและปรับเปลี่ยนตามสภาพการใช้งานจริง ระยะห่างระหว่างศูนย์กลางที่เล็กเกินไปจะทำให้เฟืองขบกันที่จุดอื่นที่ไม่ใช่จุดพิทช์ ซึ่งอาจนำไปสู่เสียงดังขึ้น การสึกหรอเร็วขึ้น และการสั่นสะเทือนแบบแอมพลิจูดโมดูเลชัน
วิธีที่ดีที่สุดในการคำนวณระยะห่างระหว่างศูนย์กลางของเฟืองเกลียวคือการคำนวณมุมเกลียว ซึ่งมักเรียกกันว่าเป็นกฎพื้นฐานของระบบเฟือง มุมเกลียวเป็นนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ที่กำหนดความสัมพันธ์ระหว่างระนาบตามขวางและระนาบตั้งฉากของฟันเฟือง เส้นผ่านศูนย์กลางของวงกลมพิตช์จะเพิ่มขึ้นตามมุมเกลียว
จำนวนฟันในเฟืองก็เป็นพารามิเตอร์สำคัญอีกตัวหนึ่งเช่นกัน มีหลายปัจจัยที่ต้องพิจารณาในการกำหนดมุมเกลียว เช่น ความลึกของฟัน เส้นผ่านศูนย์กลางพิทช์ จำนวนฟัน และรัศมีของวงกลมดัชนี ความลึกของฟันเป็นวิธีที่มีประโยชน์ในการคำนวณระยะห่างด้านล่าง
ในระหว่างการออกแบบเฟืองเกลียว จะเกิดแรงผลักในแนวรัศมีและแนวแกนขึ้น ระยะห่างเชิงมุมของเฟืองอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของเฟือง เส้นผ่านศูนย์กลางของเกลียว และอัตราส่วนการส่งกำลัง ความยาวรวมของเส้นสัมผัสจะเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปตามมุมเกลียว
จำนวนหน้าตัดในเฟืองเกลียวก็มีความสำคัญเช่นกัน รูปแบบโมดูลรัศมีนั้นประหยัดกว่าในการผลิต เกียร์ทดรอบแบบเกลียวสามารถผลิตได้โดยใช้เครื่องมือตัดฟันแบบเดียวกับเกียร์ตรง

กระแสต่อต้าน

การหมุนที่ราบรื่นของเฟืองที่ขบกันนั้นมีความสำคัญ อย่างไรก็ตาม ระยะคลอน (backlash) เป็นปัญหาที่ต้องได้รับการแก้ไข มีหลายวิธีในการควบคุมระยะคลอน ปริมาณระยะคลอนที่ต้องการขึ้นอยู่กับการใช้งาน ขนาด และความแม่นยำของเฟือง
มีสองวิธีพื้นฐานในการลดระยะคลายตัวของเฟือง วิธีแรกคือการลดระยะห่างระหว่างศูนย์กลางของเฟือง วิธีที่สองคือการใช้เฟืองที่มีสปริง วิธีหลังนี้ได้ผลดีกว่าในระบบขับเคลื่อนทิศทางเดียวที่มีแรงบิดต่ำ
ความแตกต่างระหว่างระยะห่างเรียกว่าอัตราส่วนการสัมผัสตามแนวขวาง ยิ่งระยะห่างมากเท่าไร ก็ยิ่งต้องการการเคลื่อนที่แบบหมุนมากขึ้นเท่านั้น ส่วนการคลายตัวเชิงมุมนั้นตรงกันข้ามกับการคลายตัวตามแนวรัศมี
ระยะคลายตัวอาจวัดได้จากระยะเชิงมุมระหว่างเฟืองสองตัว การวัดนี้สามารถแปลงเป็นค่าเชิงมุมที่วงกลมพิตช์การทำงานได้ เฟืองตัวหนอนเป็นอีกตัวอย่างหนึ่ง
การใช้เครื่องคำนวณระยะคลายตัวที่ถูกต้องจะช่วยกำหนดระยะคลายตัวที่เหมาะสมสำหรับเกียร์ทดรอบแบบเกลียวของคุณได้ ปริมาณระยะคลายตัวขึ้นอยู่กับความแม่นยำของเฟืองแต่ละตัวและประเภทของเกียร์ทดรอบ
ชุดเกียร์ยังมีส่วนประกอบอื่นๆ เช่น รอก ตลับลูกปืน และล้อ มีหลายวิธีในการลดระยะคลอนของเฟือง รวมถึงการใช้สลักเกลียวและแผ่นรองเพื่อลดระยะห่างระหว่างศูนย์กลางของเฟือง ในการใช้งานหนัก มักใช้ชุดประกอบที่ยึดด้วยสลักเกลียวอย่างแน่นหนา
ในการคำนวณระยะคลายตัวของชุดเฟือง จำเป็นต้องทราบอัตราทดเกียร์ของแต่ละเฟืองในชุด และระยะที่เฟืองแต่ละตัวเข้าคู่กับเพลาอ้างอิง ข้อมูลนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการคำนวณระยะคลายตัวสะสม

ความทนทาน

การออกแบบ วัสดุ กระบวนการผลิต และขั้นตอนการบำรุงรักษาที่เหมาะสม ล้วนส่งผลต่ออายุการใช้งานของเฟือง ซึ่งรวมถึงต้นทุนการผลิต การซ่อมแซม และการเปลี่ยนชิ้นส่วน ตารางการบำรุงรักษาที่เหมาะสมที่สุดก็ต้องคำนึงถึงต้นทุนตลอดอายุการใช้งานด้วยเช่นกัน
อายุการใช้งานของเฟืองสามารถยืดออกไปได้ด้วยการปรับแต่งปลายฟันเฟืองอย่างเหมาะสม ซึ่งจะช่วยลดการสึกหรอ ปรับปรุงการเข้ากันของฟันเฟือง และเพิ่มอายุการใช้งานของเฟืองให้ยาวนานขึ้น
เกียร์ทดรอบแบบเกลียวเป็นเกียร์ทดรอบชนิดพิเศษที่แปลงกำลังจากแกนตั้งฉากหนึ่งไปยังอีกแกนหนึ่ง การใช้งานทั่วไปได้แก่ ระบบส่งกำลังในรถยนต์ เป็นที่นิยมใช้ในงานที่มีความเร็วสูง โหลดสูง หรือเพลาไม่ขนานกัน มีความเงียบและราบรื่นกว่าเกียร์ทดรอบแบบธรรมดา วิธีการผลิตแบบโมดูลาร์ที่ใช้ในเกียร์ทดรอบแบบเกลียวช่วยให้ได้มาตรฐานที่ดีที่สุดสำหรับความสมบูรณ์และประสิทธิภาพของชิ้นส่วน
หนึ่งในส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของเกียร์ทดรอบแบบเกลียวคือตลับลูกปืนรับแรงผลัก ตลับลูกปืนเหล่านี้รองรับแรงผลักที่เกิดจากเฟืองและสามารถดูดซับแรงบางส่วนได้ เกียร์ทดรอบแบบเกลียวเหมาะที่สุดสำหรับการใช้งานที่มีภาระสูงซึ่งต้องการการเคลื่อนที่ของเฟืองที่ราบรื่น
เกียร์ทดรอบแบบเกลียวที่ดี คือเกียร์ที่ผลิตโดยใช้ตลับลูกปืนที่สามารถรับแรงตามแนวแกนได้ เกียร์ทดรอบแบบเกลียวที่มีร่องตรงกลางมักจำเป็นสำหรับการเว้นระยะห่างของเครื่องมือ มุมเกลียวก็มีผลต่อความทนทานเช่นกัน
มุมเกลียวเป็นแหล่งที่มาของแรงผลักสูงสุดที่เกิดจากเฟืองเกลียว แรงผลักขนาดใหญ่นี้เกิดจากฟันเฟืองที่ตัดเป็นมุมพิเศษหลายชุด นี่อาจเป็นหนึ่งในเหตุผลที่เฟืองเกลียวถูกนำไปใช้ในงานที่ต้องการความเร็วสูง

เสียงรบกวน

โดยทั่วไปแล้ว เฟืองเกลียวถือว่าเงียบกว่าเฟืองตรง มีการประมาณการณ์ว่าชุดเฟืองเกลียวที่มีอัตราส่วนการสัมผัสตามแนวแกน 2 จะเงียบกว่าชุดเฟืองตรงที่มีอัตราส่วนการสัมผัสเท่ากันประมาณ 19 เดซิเบล
คำว่า "เสียงหอน" มักใช้เพื่ออธิบายลักษณะเสียงของเฟือง ซึ่งเป็นผลมาจากแรงไดนามิกที่กระทำต่อการเข้าคู่กันของเฟือง แรงไดนามิกเหล่านี้เกี่ยวข้องกับความเร็วในการหมุน
เสียงดังจากเกียร์มีสองประเภทหลัก ได้แก่ เสียงที่เกิดจากตัวเกียร์เอง และเสียงที่เกิดจากชิ้นส่วนรอบข้าง ทั้งสองประเภทนี้อาจเกิดจากเกียร์ที่หมุนด้วยความเร็วสูงซึ่งส่งกำลังจากเครื่องยนต์
เสียงที่เกิดจากเฟืองแต่ละตัวอาจเกี่ยวข้องกับจำนวนฟันที่สัมผัสกัน อัตราส่วนการสัมผัสต่ำอาจทำให้ความเร็วในการหมุนของเฟืองขับลดลง อย่างไรก็ตาม อัตราส่วนการสัมผัสสูงจะไม่ช่วยลดความคลาดเคลื่อนในการส่งกำลัง นี่คือเหตุผลว่าทำไมจึงสำคัญที่จะต้องให้ความสำคัญกับเจตนารมณ์ในการออกแบบก่อนที่จะพยายามใช้มาตรการลดเสียงรบกวนใดๆ
ลักษณะเสียงของเกียร์สามารถระบุได้โดยการรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลในช่วงระยะเวลาหนึ่ง ซึ่งอาจรวมถึงการทดสอบหลายครั้งที่ภาระภายในช่วงภาระที่ต้องการ การวัดนี้สามารถใช้เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการวิเคราะห์สาเหตุหลักของปัญหาในเกียร์ได้
เสียงเฉพาะของแต่ละเกียร์มีกลไกหลายอย่าง ซึ่งรวมถึงสัญญาณความผิดพลาดในการส่งกำลังที่กล่าวถึงไปแล้ว และเสียงหอนเฉพาะของแต่ละเกียร์

แอปพลิเคชัน

อุตสาหกรรมต่างๆ เช่น พลาสติก การพิมพ์ ซีเมนต์ และอุตสาหกรรมหนักอื่นๆ ใช้เกียร์ทดรอบแบบเกลียว ข้อดีของเกียร์ทดรอบแบบเกลียว ได้แก่ การใช้พลังงานต่ำ การทำงานเงียบกว่า และสามารถรับน้ำหนักได้สูง อย่างไรก็ตาม ก็มีข้อจำกัดบางประการ เช่น ความร้อนที่เกิดจากการสัมผัสแบบเลื่อนเป็นอุปสรรคต่อประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ควรสังเกตว่าน้ำหนักของเกียร์มีผลต่อประสิทธิภาพของเกียร์ด้วย
การประกบเฟืองเกลียวมีสองวิธี วิธีแรกคือการวางเพลาให้ทำมุมเกลียวค่าหนึ่ง แล้วประกบเข้าด้วยกัน วิธีที่สองคือการวางเพลาให้ทำมุมเกลียวอีกค่าหนึ่ง ความแตกต่างของมุมนี้เรียกว่ามุมเกลียว
เกียร์ทดรอบแบบเกลียวเป็นเกียร์ทดรอบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด มีขนาดกะทัดรัดและทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูง มีประโยชน์ในการขับเคลื่อนสายพานลำเลียง เครื่องทำความเย็น และเครื่องจักรต่างๆ นอกจากนี้ยังใช้ในระบบควบคุมอัตโนมัติอีกด้วย
โดยทั่วไปแล้ว เฟืองเกลียวมักถูกเลือกใช้มากกว่าเฟืองตรงสำหรับเพลาที่ไม่ขนานกัน นอกจากนี้ยังใช้ในเกียร์ทดรอบสำหรับยานยนต์และลิฟต์ อีกทั้งยังช่วยลดการสั่นสะเทือนอีกด้วย
เฟืองนั้นทำจากฟันพิเศษที่ทำมุมกับแกน และถูกตัดเป็นมุมเช่นกัน เพื่อให้สามารถขบกันในแนวตั้งฉากได้ สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทพื้นฐาน ได้แก่ เฟืองแกนไขว้และเฟืองเกลียวเดี่ยว เฟืองเกลียวเดี่ยวอาจเป็นแบบมือขวาหรือมือซ้าย ส่วนเฟืองแกนไขว้มักใช้สำหรับเชื่อมต่อเพลาคู่ขนาน

แก้ไขโดย CX 2023-10-22