เฟืองตรงหรือเฟืองเกลียว: คู่มือการเลือกสำหรับระบบขับเคลื่อนแบบแกนขนาน

หน้าที่ของการส่งกำลังด้วยเฟือง

ฟันที่ขบกันจะถ่ายทอดการเคลื่อนที่แบบหมุนและแรงบิดจากเพลาหนึ่งไปยังอีกเพลาหนึ่ง ซึ่งเป็นงานพื้นฐานในอุปกรณ์อุตสาหกรรมทั่วๆ ไป ในกลุ่มแกนขนาน เฟืองตรงและเฟืองเกลียวคิดเป็นสัดส่วน majority ของการใช้งาน

โดยสรุป: สำหรับระบบขับเคลื่อนที่ความเร็วต่ำ รับโหลดหนัก และโครงสร้างไม่ซับซ้อน เฟืองตรงก็เพียงพอ; เมื่อความเร็วที่ผิวสูงและต้องการความเงียบ การขบของฟันแบบค่อยเป็นค่อยไปมีความสำคัญ ควรเลือกใช้เฟืองเกลียว PinyiGear ผลิตทั้งสองประเภทและปรับแต่งความแม่นยำในช่วง DIN 6–8

การเปรียบเทียบพารามิเตอร์: เฟืองตรงกับเฟืองเกลียว

• ทิศทางของฟัน: ขนานกับแกนเพลา
  • เฟืองเกลียว: เอียงทำมุมเกลียว β โดยทั่วไป 8°–20°
• อัตราส่วนการขบ: ประมาณ 1.5–1.8
  • เฟืองเกลียว: ประมาณ 2.0–3.5 ดังนั้นจึงสูงกว่า
• ความดันเสียง: 60–75 dB เป็นตัวเลือกที่เสียงดังกว่า
  • เฟืองเกลียว: 45–60 dB เงียบกว่าอย่างเห็นได้ชัด
• แรงปฏิกิริยาในแนวแกน: ไม่มี
  • เฟืองเกลียว: เกิดขึ้น จึงจำเป็นต้องใช้ตลับลูกปืนรับแรงตามแนวแกน
• ความสามารถในการรับโหลด: ปานกลาง ความเค้นที่ผิวสัมผัสประมาณ 500–800 MPa
  • เฟืองเกลียว: สูง ความเค้นที่ผิวสัมผัสประมาณ 700–1100 MPa
• ขีดจำกัดความเร็วที่เส้นพิทช์: สูงถึง 20 m/s
  • เฟืองเกลียว: สูงถึง 40 m/s
• ประสิทธิภาพ: 96%–98%
  • เฟืองเกลียว: 94%–97%
• ค่าใช้จ่ายสัมพัทธ์: เป็นพื้นฐาน ตัวเลขที่ต่ำกว่า
  • เฟืองเกลียว: แพงกว่า 15%–30%
• การใช้งานทั่วไป: กล่องเกียร์ความเร็วต่ำ เครื่องจักรกลการเกษตร เครื่องมือช่าง
  • เฟืองเกลียว: กล่องเกียร์ยานยนต์ แกนสปินเดิลของเครื่องมือกล พัดลม

ที่มาของตัวเลข: โมดูล 1–6, 20CrMnTi หลังการคาร์บูไรซิ่งและชุบแข็ง ความแม่นยำถึงระดับ DIN 6 เงื่อนไขการทดสอบมาตรฐาน

ขั้นตอนการเลือกห้าขั้นตอน

ขั้นตอนที่ 1 — ภาระงานและค่าสัมประสิทธิ์การใช้งาน

กำหนดค่าสัมประสิทธิ์การใช้งาน KA จาก kombinasi ของต้นกำลังและเครื่องจักรที่ขับเคลื่อน (โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 1.0 ถึง 2.0)

• แรงบิดระบุ: T = 9550 × P / n (P เป็น kW, n เป็น rpm)
• แรงบิดออกแบบ: T_calc = T × KA

สำหรับกรณีโหลดที่ต้องการความทนทานสูง โปรดดู ความสามารถในการผลิตเฟืองของ PinyiGear

ขั้นตอนที่ 2 — โมดูลและจำนวนฟัน

• เฟืองที่ส่งกำลัง: โมดูล ≥ 2.5
• เฟืองเครื่องมือวัดโมดูลเล็ก: โมดูล 0.5–1.5
• ควรกำหนดจำนวนฟันของเฟืองเล็ก Z1 ≥ 17 เพื่อป้องกันการกัดเซาะ

ขั้นตอนที่ 3 — การเลือกวัสดุและการอบชุบด้วยความร้อน

• เหล็ก 45#: ชุบและอบคืนตัว แล้วชุบแข็งผิวฟัน
  • ความแข็งผิวฟัน: HRC 40–50
  • การใช้งาน: ความเร็วต่ำถึงปานกลาง โหลดทั่วไป
• 20CrMnTi: คาร์บูไรซิ่งและชุบแข็ง
  • ความแข็งผิวฟัน: HRC 58–62
  • การใช้งาน: โหลดหนัก รับแรงกระแทกและการสั่นสะเทือน
• 40Cr: ชุบและอบคืนตัว แล้วไนไตรดิ้ง
  • ความแข็งผิวฟัน: HV 500–650
  • การใช้งาน: เป้าหมายความแม่นยำสูง การบิดเบือนน้อยที่สุด
• 42CrMo: ชุบและอบคืนตัว แล้วชุบแข็งผิวฟัน
  • ความแข็งผิวฟัน: HRC 45–55
  • การใช้งาน: เฟืองขนาดใหญ่ อุปกรณ์เหมืองแร่

ขั้นตอนที่ 4 — ระดับความแม่นยำ

PinyiGear ปรับแต่ง เฟืองความแม่นยำระดับ DIN 6–8 และจัดส่งรายงานการตรวจสอบโปรไฟล์ฟันแบบครบถ้วนพร้อมทุกคำสั่งซื้อ

ขั้นตอนที่ 5 — การตรวจสอบความแข็งแรง

ต้องผ่านการตรวจสอบทั้งสองข้อต่อไปนี้:

1. ความแข็งแรงต่อการสัมผัส σH ≤ [σH] — ป้องกันผิวฟันจากการเกิดหลุม
2. ความแข็งแรงต่อการดัด σF ≤ [σF] — ป้องกันการแตกหักของฟัน

เส้นทางการผลิตสำหรับเฟืองเกลียว 20CrMnTi

1. การตีขึ้นรูปชิ้นงาน → การอบปกติ ความแข็ง HB 160–200
2. การกลึงหยาบ → เผื่อเนื้อวัสดุ 0.5–1.0 mm
3. การกัดหรือการเซาะร่องฟัน → เผื่อไว้ 0.2–0.3 mm สำหรับการเจียร
4. การคาร์บูไรซิ่งและชุบแข็ง → ความลึกของชั้นคาร์บูไรซ์ที่มีประสิทธิผล 0.8–1.2 mm, HRC 58–62
5. การเจียรเฟือง → เครื่องเจียรแบบล้อเกลียว; ความแม่นยำที่ทำได้ถึง DIN 5–6
6. การทำความสะอาดและขจัดครีบ → การปรับแต่งโปรไฟล์เพิ่มเติม (ไม่บังคับ)
7. การตรวจสอบขั้นสุดท้าย → การวัดโปรไฟล์ฟันและแนวฟัน การตรวจสอบรูปแบบการสัมผัส การตรวจสอบความเบี้ยว

ตั้งแต่การตีขึ้นรูปจนถึงชิ้นส่วนสำเร็จรูป PinyiGear นำเสนอ การกลึงความแม่นยำแบบครบกระบวนการ เป็นบริการแบบครบวงจร

ระบบขับเคลื่อนสำหรับแกนตั้งฉากและแกนตัดกัน

ระบบขับเคลื่อนด้วยเฟืองหนอน

เฟืองหนอนครอบคลุมการถ่ายกำลังแบบแกนตั้งฉากและแกนตัดกัน:

• ขั้นเดียวให้อัตราทดสูง (i = 10–80)
• ล็อกตัวเองได้เมื่อมุมนำ ≤ 3.5°
• ประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำ (40%–90% ขึ้นอยู่กับมุมนำ)
• ใช้ในเครื่องยก เครื่องแบ่งตำแหน่ง โต๊ะหมุน และอุปกรณ์ที่คล้ายกัน

โซลูชันเฟืองหนอนมีให้ผ่าน สายผลิตภัณฑ์เฟืองหนอนของ PinyiGear

เฟืองดอกจอก

เฟืองดอกจอกส่งการเคลื่อนที่ระหว่างแกนที่ตัดกัน โดยปกติที่ 90° ในรูปแบบฟันตรงและฟันเกลียว:

• เฟืองดอกจอกฟันตรง: ผลิตง่าย เหมาะสำหรับความเร็วต่ำ (≤5 m/s)
• เฟืองดอกจอกฟันเกลียว (ระบบฟัน Gleason): ทำงานเงียบ เหมาะสำหรับความเร็วสูง (≤30 m/s)
• วัสดุที่ใช้ทั่วไป: 20CrMnTi, 17CrNiMo6

สำรวจ ซีรีส์ผลิตภัณฑ์เฟืองดอกจอกของ PinyiGear

กรณีศึกษา

ลูกค้าในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ใช้ระบบขับเคลื่อนด้วยเฟืองตรงวัดเสียงได้ 72 dB หลังจากคำแนะนำของวิศวกร PinyiGear ระบบขับเคลื่อนถูกเปลี่ยนเป็นเฟืองเกลียวที่ระยะศูนย์กลางเดียวกัน (β=15°) ความดันเสียงลดลงเหลือ 55 dB ความสามารถในการรับโหลดเพิ่มขึ้น 25% และ MTBF ของอุปกรณ์เพิ่มจาก 3,000 ชั่วโมงเป็น 6,000 ชั่วโมง

การเลือกประเภทและการก้าวต่อไป

การเลือกประเภทมีผลต่ออายุการใช้งาน ระดับเสียง และค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา เมื่อความเร็วที่เส้นพิทช์เกิน 20 m/s หรือการทำงานเงียบเป็นสิ่งสำคัญ เฟืองเกลียวคือตัวเลือกแรก; เมื่อค่าใช้จ่ายเป็นหลักและความเร็วยังต่ำ เฟืองตรงยังคงเป็นตัวเลือกที่เชื่อถือได้

ต้องการความช่วยเหลือในการเลือก? PinyiGear ให้คำปรึกษาทางเทคนิคฟรีและการตรวจสอบแบบ

ข้อมูลเพิ่มเติม: เยี่ยมชม เว็บไซต์อย่างเป็นทางการของ PinyiGear หรือส่งอีเมลแบบไปที่ sales@dgpinyi.com