ประเภทของเฟืองตัดเฉียง

เฟืองตัดมุมมีหลายประเภท ได้แก่ เฟืองไฮปอยด์ เฟืองคราวน์ และเฟืองสไปรัล หากต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติม โปรดอ่านต่อ นอกจากนี้ คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับความแตกต่างและความเหมือนกันของเฟืองเหล่านี้ บทความนี้จะให้ภาพรวมของเฟืองตัดมุมประเภทต่างๆ คุณยังสามารถเลือกประเภทที่เหมาะสมกับความต้องการของคุณได้โดยใช้คำแนะนำด้านล่าง หลังจากอ่านแล้ว คุณจะรู้วิธีใช้งานในโครงการของคุณ คุณจะได้เรียนรู้วิธีการจับคู่เฟืองด้วยมือ ซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งหากคุณกำลังทำงานกับชิ้นส่วนทางกล

เฟืองดอกจอก

เฟืองดอกจอกและเฟืองเฉียงต่างก็ใช้สำหรับเชื่อมต่อเพลาสองตัวที่มีแกนต่างกัน ในกรณีส่วนใหญ่ เฟืองเหล่านี้จะใช้ทำมุมฉาก กรวยระยะพิทช์ของเฟืองดอกจอกมีรูปร่างเหมือนกับของเฟืองตรง ยกเว้นว่ารูปทรงของฟันจะเรียวเล็กน้อยและมีความลึกที่แปรผันได้ เฟืองตัวเล็กของเฟืองดอกจอกโดยปกติจะเป็นเส้นตรง แต่ก็อาจเป็นเส้นโค้งหรือรูปทรงเฉียงได้ นอกจากนี้ยังอาจมีเฟืองตัวใหญ่ที่เยื้องศูนย์โดยมีฟันตรงเมื่อเทียบกับแกนด้วย
นอกจากงานอุตสาหกรรมแล้ว เฟืองเฉียงยังพบได้ในภาคเกษตรกรรม การบรรจุขวด การพิมพ์ และภาคอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การทำเหมืองถ่านหิน การสำรวจน้ำมัน และกระบวนการทางเคมี เป็นส่วนสำคัญของสายพานลำเลียง ลิฟต์ เตาเผา และอื่นๆ ที่จริงแล้ว เฟืองเฉียงมักใช้ในเครื่องมือกล เช่น รถยกและเลื่อยจิ๊กซอว์
เมื่อพิจารณาว่าเกียร์แบบใดเหมาะสมกับงานใดงานหนึ่ง คุณจะต้องคิดถึงงานนั้นและเป้าหมายในการออกแบบ ตัวอย่างเช่น คุณจะต้องทราบว่าเกียร์สามารถรับน้ำหนักได้สูงสุดเท่าใด คุณสามารถใช้โปรแกรมจำลองด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อกำหนดแรงบิดที่แน่นอนที่ต้องการสำหรับงานเฉพาะนั้นได้ เกียร์มิตเตอร์เป็นเกียร์ดอกจอกที่หมุนบนแกนเดียว ไม่ใช่สองแกน
ในการคำนวณแรงบิดที่จำเป็นสำหรับงานเฉพาะ คุณจะต้องทราบค่า MA ของเฟืองดอกจอกแต่ละตัว โชคดีที่ตอนนี้คุณสามารถทำได้ด้วย CZPT ด้วยความช่วยเหลือของซอฟต์แวร์นี้ คุณสามารถสร้างแบบจำลอง 3 มิติของเฟืองดอกจอกเกลียวได้ เมื่อคุณสร้างแบบจำลองเสร็จแล้ว คุณก็สามารถนำไปขึ้นรูปด้วยเครื่องจักรได้ ซึ่งจะทำให้งานของคุณง่ายขึ้นมาก! และมันก็สนุกด้วย!
ในแง่ของการผลิต เฟืองเอียงตรงนั้นผลิตได้ง่ายที่สุด วิธีการผลิตแบบดั้งเดิมที่สุดคือการใช้เครื่องไสไม้ที่มีหัวหมุน แต่หลังจากมีการพัฒนาเครื่องจักร CNC แล้ว วิธีการผลิตที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นก็ได้รับการพัฒนาขึ้น ซึ่งรวมถึงระบบ CZPT, Revacycle และ Coniflex โดยระบบ CZPT ใช้ระบบ Revacycle นอกจากนี้ คุณยังสามารถใช้เครื่องกัด CNC ในการผลิตเฟืองเอียงแบบเกลียวได้อีกด้วย

เฟืองดอกจอกไฮปอยด์

ในการออกแบบเฟืองไฮปอยด์แบบเอียงสำหรับเฟืองมุมและเฟืองชนิดอื่นๆ มีพารามิเตอร์สำคัญหลายประการที่ต้องพิจารณา เพื่อให้ได้เฟืองที่มีคุณภาพสูง ระยะห่างในการติดตั้งระหว่างฟันเฟืองและเฟืองตัวเล็กต้องอยู่ในช่วงความคลาดเคลื่อนที่กำหนดไว้ล่วงหน้า กล่าวคือ ระยะห่างในการติดตั้งระหว่างฟันเฟืองและเฟืองตัวเล็กต้องไม่เกิน 0.05 มม.
เพื่อให้สามารถทำเช่นนี้ได้ ชุดเฟืองไฮปอยด์จึงถูกออกแบบมาให้มีการเคลื่อนที่แบบเลื่อน ส่งผลให้การส่งกำลังเงียบ นอกจากนี้ยังหมายความว่าสามารถทำงานที่ความเร็วสูงขึ้นได้โดยไม่เพิ่มระดับเสียง ในทางตรงกันข้าม เฟืองดอกจอกมักจะมีเสียงดังที่ความเร็วสูง ด้วยเหตุผลเหล่านี้ ชุดเฟืองไฮปอยด์จึงเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการสร้างเฟืองตัดมุม อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าเฟืองไฮปอยด์ไม่เหมาะสำหรับทุกการใช้งาน
เฟืองดอกจอกไฮปอยด์นั้นคล้ายคลึงกับเฟืองดอกจอกเกลียว แต่ไม่มีแกนตัดกัน ด้วยเหตุนี้จึงสามารถสร้างเฟืองตัวเล็กที่มีขนาดใหญ่กว่าและมีการเข้าคู่กันที่ราบรื่น ในทางกลับกัน เฟืองดอกจอกมงกุฎมีระยะห่างของฟัน 90 องศาและฟันขนานกัน รูปทรงและระยะห่างของฟันนั้นเป็นเอกลักษณ์ และมีคุณสมบัติทางเรขาคณิตเฉพาะ มีหลายวิธีในการแสดงระยะห่างของฟัน ระยะห่างตามเส้นผ่านศูนย์กลางคือจำนวนฟัน ในขณะที่การวัดตามเส้นรอบวงเรียกว่าเส้นรอบวง
วิธีการกัดหน้า (Face-milling) เป็นอีกเทคนิคหนึ่งที่ใช้ในการผลิตเฟืองไฮปอยด์และเฟืองดอกจอกเกลียว การกัดหน้าช่วยให้สามารถเจียรเฟืองให้มีความแม่นยำและผิวเรียบเนียนสูง นอกจากนี้ยังช่วยลดขั้นตอนการอบชุบความร้อนและอำนวยความสะดวกในการสร้างรูปทรงของร่องเฟืองที่ออกแบบไว้ล่วงหน้า การกัดหน้าช่วยเพิ่มความต้านทานเชิงกลได้มากถึง 20% และยังช่วยลดระดับเสียงรบกวนอีกด้วย
มาตรฐาน ANSI/AGMA/ISO สำหรับการกำหนดขนาดทางเรขาคณิตแตกต่างจากแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการผลิตเฟืองไฮปอยด์และเฟืองเบเวล การละเมิดพื้นผิวอ้างอิงร่วมทำให้เกิดปัญหาการกำหนดขนาดทางเรขาคณิตหลายประการ ยิ่งไปกว่านั้น เฟืองไฮปอยด์จำเป็นต้องได้รับการออกแบบให้รวมระยะห่างฐานของเฟืองตัวเล็กและเฟืองเบเวลไฮปอยด์ที่ประกบกัน ซึ่งเป็นไปไม่ได้หากไม่ทราบระยะห่างฐานของเฟืองและเฟืองตัวเล็กที่ประกบกัน

เฟืองดอกจอกมงกุฎ

ในการเลือกเฟืองเอียงแบบมงกุฎสำหรับเฟืองมุมเฉียง คุณจะต้องพิจารณาปัจจัยหลายประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คุณจะต้องทราบอัตราส่วนของภาระที่ฟันเฟืองต่อรัศมีพิทช์ของเฟืองเอียง ซึ่งจะช่วยให้คุณเลือกเฟืองเอียงที่มีแรงกระตุ้นและความสามารถในการรับน้ำหนักที่เหมาะสม เฟืองเอียงแบบมงกุฎยังเป็นที่รู้จักในชื่อเฟืองเกลียว ซึ่งเป็นการผสมผสานของเฟืองเอียงสองประเภท
เฟืองดอกจอกแบบนี้แตกต่างจากเฟืองดอกจอกแบบเกลียวตรงที่ร่องดอกจอกไม่ตัดกัน ทำให้สามารถใช้เฟืองตัวเล็กที่มีขนาดใหญ่กว่าและมีการทำงานที่ราบรื่นกว่า เฟืองดอกจอกแบบมงกุฎยังได้รับการตั้งชื่อตามส่วนต่างๆ ของฟันเฟือง ได้แก่ ส่วนปลาย หรือส่วนของเฟืองที่อยู่ใกล้กับรูมากที่สุด และส่วนส้น หรือส่วนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกสุด ความสูงของฟันเฟืองที่ส่วนปลายจะน้อยกว่าที่ส่วนส้น แต่ความสูงของเฟืองโดยรวมจะเท่ากันทั้งสองส่วน
เฟืองดอกจอกทรงกระบอกมีฟันที่ทำมุมเอียง มีอัตราทดเกียร์ 1:1 และใช้สำหรับเฟืองเฉียงและเฟืองตรง เฟืองดอกจอกมีลักษณะฟันเหมือนกับเฟืองตรง แต่ปลายฟันจะแคบกว่าเล็กน้อย ทำให้เงียบกว่า เฟืองดอกจอกสำหรับเฟืองเฉียงสามารถทำได้โดยใช้เฟืองตัวเล็กแบบเยื้องศูนย์
มีตัวเลือกอื่นๆ อีกมากมายเมื่อเลือกใช้เฟืองดอกจอกแบบมงกุฎสำหรับเฟืองตัดเฉียง วัสดุที่ใช้ทำเฟืองอาจแตกต่างกันไป ตั้งแต่พลาสติกไปจนถึงโลหะผสมที่ผ่านการชุบแข็งแล้ว หากคุณกังวลเกี่ยวกับความแข็งแรงของวัสดุ คุณสามารถเลือกโลหะผสมที่ผ่านการชุบแข็งแล้วที่มีความแข็ง 32-35 Rc โลหะผสมนี้ยังมีข้อดีคือทนทานกว่าพลาสติก นอกจากจะแข็งแรงกว่าแล้ว เฟืองดอกจอกแบบมงกุฎยังหล่อลื่นได้ง่ายกว่าอีกด้วย
เฟืองดอกจอกแบบมงกุฎสำหรับเฟืองมุมเฉียงนั้นคล้ายกับเฟืองดอกจอกแบบเกลียว แต่มีพื้นผิวพิทช์เป็นรูปไฮเปอร์โบลา ไม่ใช่รูปกรวย เฟืองตัวเล็กมักจะเยื้องไปด้านบนหรือด้านล่างของศูนย์กลางเฟืองตัวใหญ่ ทำให้สามารถใช้เฟืองที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้นได้ เฟืองดอกจอกแบบมงกุฎสำหรับเฟืองมุมเฉียงโดยทั่วไปจะมีขนาดใหญ่กว่าเฟืองไฮปอยด์ เฟืองไฮปอยด์มักใช้ในเพลาล้อหลังของรถยนต์ มีประโยชน์เมื่อมุมการหมุนเป็น 90 องศา และสามารถใช้กับอัตราส่วน 1:1 ได้

เฟืองเฉียงเกลียว

เฟืองดอกจอกเกลียวผลิตโดยการกลึงผิวหน้าของฟันเฟือง กระบวนการนี้เป็นไปตามทฤษฎีการสัมผัสแบบยืดหยุ่นของเฮิร์ตซ์ โดยที่ความคลาดเคลื่อนเทียบเท่ากับมิติเล็กๆ ที่สำคัญของพื้นที่สัมผัสและรัศมีความโค้งสัมพัทธ์ วิธีนี้ถือว่าพื้นผิวขนานกันและความเครียดมีขนาดเล็ก นอกจากนี้ยังสามารถลดเสียงรบกวนได้ ทำให้เฟืองดอกจอกเกลียวเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับงานที่มีความเร็วสูง
การผลิตเฟืองเกลียวมุมฉาก CZPT ด้วยความแม่นยำสูงช่วยลดการคลายตัวของฟันเฟือง เฟืองเหล่านี้มีน็อตล็อคที่ปรับได้ ซึ่งสามารถปรับระยะห่างระหว่างฟันเฟืองได้อย่างแม่นยำ ส่งผลให้ลดการคลายตัวและยืดอายุการใช้งานของตัวขับได้สูงสุด นอกจากนี้ เฟืองเหล่านี้ยังมีความยืดหยุ่นเพียงพอที่จะรองรับการเปลี่ยนแปลงการออกแบบในช่วงท้ายของกระบวนการผลิต ช่วยลดความเสี่ยงสำหรับผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม (OEM) และเพิ่มประสิทธิภาพและผลผลิต ข้อดีของเฟืองเกลียวมุมฉากมีรายละเอียดดังต่อไปนี้
เฟืองดอกจอกเกลียวก็มีข้อดีหลายประการ ข้อดีที่เห็นได้ชัดที่สุดคือมีเพลาขนาดใหญ่ เพลาขนาดใหญ่ช่วยให้ใช้เฟืองที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้นได้ แต่หมายความว่าตัวเรือนเฟืองก็ต้องใหญ่ขึ้นด้วย ซึ่งจะลดระยะห่างจากพื้น พื้นที่ภายใน และน้ำหนักลง นอกจากนี้ยังทำให้เฟืองเพลาขับมีขนาดใหญ่ขึ้น ซึ่งลดระยะห่างจากพื้นและพื้นที่ภายในอีกด้วย เฟืองดอกจอกเกลียวมีประสิทธิภาพมากกว่าเฟืองดอกจอกเกลียว แต่การหาขนาดที่เหมาะสมกับงานของคุณอาจทำได้ยากกว่า
ข้อดีอีกประการหนึ่งของเฟืองเฉียงเกลียวคือขนาดที่เล็กกว่า สำหรับกำลังเท่ากัน เฟืองเฉียงเกลียวจะมีขนาดเล็กกว่าเฟืองเฉียงแบบตัดตรง นอกจากนี้ เฟืองเฉียงเกลียวยังงอหรือเป็นหลุมเป็นบ่อได้น้อยกว่า อีกทั้งยังมีความแม่นยำสูงกว่า เหมาะสำหรับงานรอง เฟืองเฉียงเกลียวมีความทนทานกว่าเฟืองเฉียงแบบตัดตรงและสามารถทำงานที่ความเร็วสูงกว่าได้
คุณสมบัติสำคัญของเฟืองเกลียวแบบเฉียงคือความสามารถในการต้านทานการสึกหรอ เนื่องจากเฟืองเหล่านี้ถูกเปลี่ยนรูปอยู่ตลอดเวลา จึงมีแนวโน้มที่จะแตกในลักษณะที่เพิ่มการสึกหรอ ผลที่ได้คือเฟืองที่แข็งขึ้นและมีทิศทางการไหลของเกลียวที่โค้งงอมากขึ้น แต่สามารถฟื้นฟูคุณภาพของเฟืองได้ด้วยการบำรุงรักษาที่เหมาะสม หากคุณมีเครื่องจักร ควรเปลี่ยนชิ้นส่วนที่สึกหรอหากใช้งานไม่ได้ตามที่ควรจะเป็น

เรียบเรียงโดย CX