ชุดเกียร์เฟืองเฉียงเกลียวแบบ OEM จากประเทศจีน สำหรับเกียร์ทดรอบแกนร่วมเกลียว CZPT PS135 8/39 22 ฟัน

วิธีการเลือกเกียร์ทดรอบแบบเกลียว

การเลือกเกียร์ทดรอบแบบเกลียวที่ดีที่สุดนั้นขึ้นอยู่กับประเภทของการใช้งานที่คุณต้องการใช้เกียร์นั้น คุณจะต้องพิจารณาอัตราส่วนการสัมผัสและจำนวนการเปลี่ยนโปรไฟล์ทั้งหมดที่ต้องการด้วย

เฟืองตรงมีประสิทธิภาพมากกว่าเฟืองเฉียง

เมื่อเปรียบเทียบกับเฟืองเกลียว เฟืองตรงจะมีฟันตรงที่ขนานกับแกนของเฟือง เนื่องจากมีประสิทธิภาพมากกว่า เฟืองตรงจึงมักใช้ในงานที่ความเร็วต่ำ อย่างไรก็ตาม เฟืองเกลียวเหมาะกว่าสำหรับงานที่ต้องการเสียงรบกวนต่ำและความเร็วสูง แม้จะมีข้อดีดังกล่าว เฟืองตรงก็ยังถูกใช้ในอุปกรณ์บางชนิดเช่นกัน
เฟืองตรงไม่ทนทานเท่าเฟืองชนิดอื่น ประสิทธิภาพในการส่งกำลังในระยะทางไกลต่ำกว่า และก่อให้เกิดเสียงดังมากเกินไปที่ความเร็วสูง นอกจากนี้ยังทำให้เกิดแรงกดในแนวรัศมีต่อแบริ่ง และยังก่อให้เกิดการสั่นสะเทือนอย่างมากซึ่งอาจจำกัดความเร็วสูงสุดในการทำงานได้
เฟืองเกลียวมีประสิทธิภาพในการส่งกำลังได้ดีกว่า จึงถูกนำไปใช้ในหลายด้าน เช่น ระบบส่งกำลังของรถยนต์ ลิฟต์ และสายพานลำเลียง นอกจากนี้ เฟืองเกลียวยังสร้างแรงผลักได้มาก และเงียบกว่าเฟืองตรงอีกด้วย
ต่างจากเฟืองตรง เฟืองเกลียวใช้ตลับลูกปืนเพื่อรองรับแรงผลัก นอกจากนี้ยังมีจำนวนฟันมากกว่า จึงสามารถรับน้ำหนักได้มากกว่าเฟืองตรง และยังสามารถใช้กับเพลาที่ไม่ขนานกันได้อีกด้วย
เฟืองเกลียวมักใช้ในระบบกลไกความเร็วสูง นอกจากนี้ยังมีการสึกหรอของฟันแต่ละซี่น้อยกว่าและทำงานได้เงียบกว่าเฟืองตรง
เฟืองเกลียวเป็นเฟืองที่พัฒนามาจากเฟืองตรง นอกจากนี้ยังใช้ในอุตสาหกรรมการพิมพ์ ลิฟต์ และเกียร์สำหรับรถยนต์ มักใช้ร่วมกับเฟืองตัวหนอนเพื่อกระจายภาระ เฟืองเกลียวมีความสามารถในการหมุนด้วยความเร็วสูงกว่า แต่ประสิทธิภาพไม่ดีเท่าเฟืองตรง จึงถูกนำมาใช้ในระบบกลไกความเร็วสูงบางระบบ เนื่องจากสร้างเสียงและแรงสั่นสะเทือนน้อยกว่า
เฟืองตรงมักใช้ในงานที่มีความเร็วต่ำ เช่น ระบบเฟืองแร็คและเฟืองปีกนก การออกแบบของเฟืองตรงทำให้ส่งกำลังได้มีประสิทธิภาพมากกว่า แต่มีความทนทานน้อยกว่าเฟืองเฉียง
พื้นที่ในการออกแบบมีจำกัด โดยขึ้นอยู่กับระยะห่างศูนย์กลางที่ต้องการ อัตราทดเกียร์เป้าหมาย และผลรวมของการเปลี่ยนแปลงรูปทรง
ผู้เขียนได้ทำการปรับตำแหน่งโปรไฟล์ของเฟืองทรงกระบอกภายนอกสองตัวโดยใช้พารามิเตอร์ที่ได้มาจากการวิเคราะห์ทางสถิติ โดยมีเป้าหมายหลักคือการเพิ่มประสิทธิภาพและลดปริมาณพลังงานที่สูญเสียไปในพื้นที่ที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมที่สุด
ในการดำเนินการนี้ ผู้เขียนได้ใช้อัลกอริธึมการเพิ่มประสิทธิภาพแบบหลายเป้าหมาย ซึ่งครอบคลุมทุกแง่มุมของการปรับเปลี่ยนรูปทรงที่เหมาะสมที่สุด อัลกอริธึมนี้จะประเมินฟังก์ชันเป้าหมายในหลาย ๆ รุ่น เพื่อหาคำตอบที่ดีที่สุด
อัลกอริทึมการเพิ่มประสิทธิภาพแบบหลายเป้าหมายนั้นอิงตามอัลกอริทึมการเพิ่มประสิทธิภาพที่ได้รับการตรวจสอบแล้ว อัลกอริทึมนี้ผสมผสานการประมาณค่าแรงดันเชิงวิเคราะห์เข้ากับวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการคำนวณการเสียรูปของตัวเรือนเกียร์ โดยใช้สูตรดังกล่าวข้างต้น ผู้เขียนสามารถระบุวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้ การคำนวณเชิงตัวเลขยังแสดงให้เห็นว่าค่าสัมประสิทธิ์การเลื่อนเฉพาะที่สอดคล้องกันนั้นสมดุลกันอย่างสมบูรณ์
เพื่อระบุวิธีการที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการกำหนดการเปลี่ยนแปลงรูปทรง ผู้เขียนได้เลือกวิธีการที่มีประสิทธิภาพที่สุดโดยพิจารณาจากวัตถุประสงค์ด้านประสิทธิภาพและมวล โดยถือว่าวัตถุประสงค์ด้านประสิทธิภาพมีความสำคัญมากที่สุด เนื่องจากพื้นที่การปรับให้เหมาะสมที่ได้มีขนาดเล็ก วัตถุประสงค์นี้มีประโยชน์ในการลดความเสียหายจากการสึกหรอ

การอบชุบความร้อนที่ใหญ่ที่สุดสำหรับเฟืองทรงกระบอกคือการชุบแข็งผิว มาตรฐาน ISO/TR 4467:1982 เป็นแนวทางปฏิบัติสำหรับเฟือง รัศมีที่ใหญ่ที่สุดของเฟืองตัวเล็กและเฟืองตัวใหญ่คือ rb1 และ rb2 อัตราส่วนของความกว้างของฟันต่อเส้นผ่านศูนย์กลางวงกลมฐานของเฟืองตัวเล็กโดยปกติจะตั้งไว้ที่น้อยกว่า 1
ความเร็วในการเลื่อนจะเพิ่มขึ้นเมื่อระยะห่างจากจุดเอียงในแนวการกระทำเพิ่มขึ้น
การโก่งตัวของรูปทรงอินโวลูตของเฟืองเกลียวเกิดขึ้นเนื่องจากแรงกดบนฟันเฟือง อย่างไรก็ตาม ยังไม่ทราบมุมแรงดันที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเฟืองดังกล่าว
มุมแรงดันที่ถูกต้องสำหรับเฟืองเกลียวไม่สามารถคำนวณได้หากไม่มีแบบจำลองพื้นผิว หากสมมติว่าแรงดันสม่ำเสมอทั่วทั้งหน้าตัด มุมแรงดัน 20 องศาจะเป็นค่าที่เหมาะสม อย่างไรก็ตาม การคำนวณเช่นนี้จำเป็นต้องใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ได้มาจากสมการการสึกหรอของอาร์ชาร์ด
โดยทั่วไป มุมแรงดันจะได้รับอิทธิพลจากเส้นผ่านศูนย์กลาง รวมถึงรูปทรงเรขาคณิตของการเข้าคู่กันของเฟือง การทราบมุมที่แท้จริงของเฟืองเกลียวมีความสำคัญ เนื่องจากจะส่งผลต่อความโค้งของหน้าตัด แรงปกติ และแรงรัศมี
วิธีที่ดีที่สุดในการวัดมุมแรงดันคือการพิจารณาเส้นผ่านศูนย์กลางพิทช์ตามทฤษฎี หากเส้นผ่านศูนย์กลางพิทช์มีขนาดเล็ก มุมจริงก็จะเล็กลง ซึ่งจะทำให้เกิดช่องว่างระหว่างหน้าฟันเฟือง อย่างไรก็ตาม มันอาจทำให้เฟืองเสียรูปทรง ส่งผลให้การทำงานผิดปกติได้
ประเด็นที่น่าสนใจอย่างหนึ่งคือระนาบพิทช์ ซึ่งเป็นระนาบสมมติที่สัมผัสกับพื้นผิวพิทช์ ระนาบพิทช์เป็นระนาบที่ตั้งฉากกับระนาบแกนของหน้าตัดเฟือง โดยปกติจะใช้เป็นจุดอ้างอิงในการคำนวณมุมแรงดันตามขวาง
มุมแรงดันใช้งานคือมุมของเส้นแรงดันที่เกิดจากการขบกันของเฟือง มุมนี้จะเหมือนกับมุมแรงดันอ้างอิง แต่ความยาวของเส้นสัมผัสจะลดลง
วิธีที่ดีที่สุดในการคำนวณมุมแรงดันใช้งานคือการใช้เส้นแรงดันของการเข้าคู่กันของเฟือง วิธีนี้จะให้ค่าที่แม่นยำกว่า มุมจริงของเส้นแรงดันยังสัมพันธ์กับอัตราส่วนการส่งกำลังด้วย อัตราส่วนนี้มักระบุเป็นอัตราส่วนความเร็วเชิงมุมที่กำหนดไว้ ความเร็วที่แท้จริงจะผันผวนรอบอัตราส่วนนี้

การเซาะร่องบริเวณโคนฟันเฟืองเกลียว

การที่โคนเฟืองตัวเล็กมีส่วนเว้าสามารถส่งผลต่อการกระจายแรงตามแนวสัมผัสของเฟืองเกลียวได้ ซึ่งอาจส่งผลให้แรงกระทำบนฟันเฟืองบางซี่สูงกว่าค่าปกติ และเกิดเสียงรบกวนที่มีแอมพลิจูดเปลี่ยนแปลงได้
รากฟันได้รับผลกระทบจากหลายปัจจัย รวมถึงรูปทรงของเครื่องมือตัดฟัน เครื่องมือตัดต้องได้รับการออกแบบเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดรอยบากโดยไม่ลดจำนวนฟัน ซึ่งทำได้โดยกระบวนการที่เรียกว่าการปรับเปลี่ยนรูปทรงของเครื่องมือตัด
การเปลี่ยนรูปทรงของคมตัดเกิดขึ้นเมื่อเครื่องมือตัดเปลี่ยนระดับความลึก ซึ่งจะช่วยป้องกันการตัดใต้คมตัด มักใช้ในกระบวนการผลิตเพื่อให้ได้อัตราส่วนการซ้อนทับที่สูงขึ้น ยิ่งอัตราส่วนการซ้อนทับสูงเท่าไร ความแปรผันระหว่างแนวสัมผัสก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น ซึ่งจะช่วยลดภาระของฟันตัดและลดเสียงรบกวน
การเปลี่ยนแปลงรูปทรงมักเกี่ยวข้องกับปลายเครื่องมือตัด นี่คือจุดที่รูปทรงอินโวลูตออกจากเฟือง ก่อนที่ปลายจะเริ่มเรียวลง สามารถกำหนดรูปทรงอินโวลูตได้สำหรับทุกส่วนตัดขวางของความกว้างหน้าเฟือง จุดขอบเขตคือจุดสัมผัสระหว่างรูปทรงอินโวลูตและรูปทรงโคนฟัน
เส้นโค้งอินโวลูตของวงกลมเป็นวิธีทั่วไปในการกำหนดรูปทรงของฟันเฟือง เส้นโค้งอินโวลูตคือเส้นทางที่จุดบนเส้นตรงเคลื่อนที่เมื่อกลิ้งไปบนวงกลม คุณสมบัตินี้มีประโยชน์สำหรับเฟืองอินโวลูตทรงกระบอก
มุมเกลียวก็มีความสำคัญต่อเฟืองเกลียวเช่นกัน มันช่วยเพิ่มความสามารถในการสัมผัสและเพิ่มความสามารถในการดัดงอของเฟือง จึงต้องระบุมุมนี้ไว้ในข้อกำหนดสำหรับฟันเฟืองเกลียว มุมต้องวัดได้และต้องมีเครื่องหมาย (+-) กำกับอยู่ด้วย
ความแข็งแรงในการดัดงอของฟันขึ้นอยู่กับรูปทรงของรากฟัน ร่องลึกขนาดใหญ่จะลดความแข็งแรงของฟันลง

อัตราส่วนการสัมผัส

ไม่ว่าเกียร์ทดรอบแบบเกลียวจะเป็นแบบไดนามิกหรือแบบสภาวะคงที่ อัตราส่วนการสัมผัสเป็นปัจจัยสำคัญ อัตราส่วนการสัมผัสโดยรวมกำหนดจำนวนฟันโดยเฉลี่ยที่สัมผัสกันในระนาบการทำงาน คำนวณได้จากการคูณอัตราส่วนการสัมผัสตามแนวขวางกับอัตราส่วนการซ้อนทับ อัตราส่วนการซ้อนทับจะต้องไม่เป็นศูนย์เสมอ
อัตราส่วนการสัมผัสรวมต้องมีค่า 1.0 หรือมากกว่า เพื่อให้การหมุนของด้านขับเคลื่อนคงที่ เฟืองที่มีอัตราส่วนการสัมผัสรวมต่ำ มักทำให้การหมุนของเฟืองด้านขับเคลื่อนช้าลง อัตราส่วนการสัมผัสรวมได้รับอิทธิพลจากความยาวของเส้นสัมผัส อัตราส่วนการสัมผัสสูงเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับการรับแรงแบบไดนามิก
อัตราส่วนการสัมผัสที่ต่ำจะส่งผลให้เกิดการเลื่อนของรูปทรงมากขึ้นและเกิดเสียงดังมากขึ้น หากอัตราส่วนการสัมผัสสูงเกินไป อาจทำให้ความเร็วในการเลื่อนของ EAP สูงเกินไปและทำให้เกิดรอยขีดข่วน นอกจากนี้ การกระจายน้ำหนักที่ไม่เท่ากันยังส่งผลให้เกิดการสั่นสะเทือนแบบปรับแอมพลิจูดอีกด้วย
เฟืองเกลียวคือเฟืองเดือยบางสองตัวที่วางซ้อนกันในระนาบที่ขนานกับความกว้างของหน้าฟันเฟือง ฟันเฟืองแต่ละซี่จะสัมผัสกับด้านข้างของฟันเฟืองถัดไป ด้านข้างของฟันเฟืองเกลียวเป็นพื้นผิวสามมิติที่สัมผัสกับวงกลมฐานของเฟือง
รูปทรงของฟันเฟืองเกลียวเป็นปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งในอัตราส่วนการสัมผัส รูปทรงของฟันเฟืองถูกออกแบบให้สัมพันธ์กับชิ้นงาน เครื่องมือ สัมประสิทธิ์เดเดนดัม แรงที่กระทำต่อฟันเฟือง และความแข็งแกร่งในการดัดงอของฟันเฟือง รูปทรงของฟันเฟืองยังต้องสัมพันธ์กับจลนศาสตร์ของพื้นผิวฟันและการปรับเปลี่ยนไมโครเรขาคณิตด้วย
โปรไฟล์แอคทีฟคือบริเวณของโปรไฟล์อินโวลูตระหว่างจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุด โปรไฟล์ฟันเฟืองที่สอดคล้องกับกฎพื้นฐานของการทำงานของฟันเฟืองมักเรียกว่าโปรไฟล์คู่ควบ

แก้ไขโดย CX 2023-04-23