การประกอบลิ่มและร่องลิ่ม: พิกัดความเผื่อ แรงบิด และเพลา

เฟืองตัดสินว่าเพลาหมุนแม่นยำหรือไม่ ลิ่มตัดสินว่าแรงบิดมาถึงครบหรือไม่ สองด้านข้างของลิ่มรับกับผนังร่องลิ่ม และแรงบิดส่งผ่านjointในรูปของแรงกดแบก ระยะห่างระหว่างทั้งสองไม่ใช่คำถามว่าการประกอบรู้สึกอย่างไรในมือ: มันกำหนดว่าภาระวางอยู่ตรงไหนบนลิ่มและพื้นที่เท่าใดรับมัน

ภาคตัดขวางมาจากเพลา

DIN 6885-1 และ ISO 773 กำหนดขนาดลิ่มขนานจากเส้นผ่านศูนย์กลางเพลาไม่ใช่จากแรงบิด เพราะความลึกร่องลิ่มถูกจำกัดด้วยสิ่งที่ภาคตัดขวางเพลาสามารถเสียได้ ช่วงที่ครอบคลุมงาน reducer และ gearmotor ส่วนใหญ่:

เส้นผ่านศูนย์กลางเป็นจุดเริ่มต้น ไม่ใช่คำตัดสิน เพลากลวง ระบบขับเบา หรือผนังดุมบางสามารถพิสูจน์ภาคตัดขวางที่เล็กกว่าได้เมื่อตรวจสอบแรงกดแบกแล้ว ระบบขับกลับทิศมักต้องการลิ่มที่ยาวขึ้นไม่ใช่สูงขึ้น

สามชั้นความพอดี สามหน้าที่

ความกว้างลิ่มเป็น h9 ในทุกกรณี สิ่งที่แปรผันคือโซนพิกัดความเผื่อบนร่องลิ่มทั้งสอง และการเลือกนั้นเป็นคำแถลงว่าjointจะถูกบำรุงรักษาอย่างไร

• ปกติ — N9 ในเพลา, JS9 ในดุม ดุมยึดแน่น ถอดประกอบเป็นครั้งคราว JS9 สมมาตรเทียบกับค่าพิกัด ดังนั้นดุมใส่ได้ทั้งสองทาง
• แน่น — P9 ทั้งสอง แรงบิดสลับ ภาระกระแทก หรือjointที่playไม่เป็นที่ยอมรับ ต้องกดอัด และเมื่อกดอัดและดึงออกแล้วจะไม่ยึดอีก
• อิสระ — H9 ในเพลา, D10 ในดุม ดุมเลื่อนไปตามเพลา เช่นบนปลอกคลัตช์

เอาต์พุต reducer ภายใต้ภาระกลับทิศและเพลาพัดลมที่หมุนทางเดียวภายใต้ภาระคงที่ไม่ควรใช้ความพอดีร่วมกัน แม้ที่เส้นผ่านศูนย์กลางเดียวกันและภาคตัดขวางลิ่มเดียวกัน

กำหนดขนาดให้ผู้ตรวจวัดได้

ความลึกร่องลิ่ม t1 ตรวจสอบได้ยาก: คาลิเปอร์ไม่สามารถเข้าถึงจากก้นร่องถึงด้านตรงข้ามของเพลา และไมโครมิเตอร์วัดความลึกที่อ้างอิงกับขอบร่องวัดสิ่งอื่น

แบบงานเรียก d − t1 แทน ดังนั้นผู้ตรวจวัดวัดจากก้นร่องถึงเส้นกำเนิดไกลของเพลา ตัวเลขนั้นจึงทำซ้ำได้ด้วยไมโครมิเตอร์ภายนอก ในดุม d + t2 ทำหน้าที่เดียวกัน นี่ไม่ใช่รสนิยมการร่างแบบ มันตัดสินว่าใช้เครื่องมือใดและผู้ตรวจวัดสองคนให้ค่าเดียวกันบนชิ้นส่วนเดียวกันหรือไม่

ความสามารถรับแรงบิดถูกตรวจสอบสองครั้ง

ความสามารถลิ่มมักถูกตรวจสอบบนโหมดความล้มเหลวสองโหมด และคำตอบที่สั้นกว่าควบคุม

• แรงเฉือนขวางลิ่ม: τ = 2T / (d · b · L)
• แรงกดแบกบนด้านข้าง: σ = 4T / (d · h · L)

T คือแรงบิด d เส้นผ่านศูนย์กลางเพลา b ความกว้างลิ่ม h ความสูงลิ่ม L ความยาวประสิทธิผลที่สัมผัส ลิ่มมักตัดจากเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง และ IS 2048 กำหนดให้เหล็กลิ่มมีความต้านทานแรงดึงไม่ต่ำกว่า 600 MPa

ค่าที่แทนในสูตรเหล่านั้นคือความเค้นที่ยอมให้จากคู่มือออกแบบ เลือกตามวัสดุและหน้าที่ ไม่ใช่ความต้านทานแรงดึงของแท่ง การถือว่าความต้านทานแรงดึงเป็นความเค้นที่ยอมให้คือวิธีที่jointซึ่งคำนวณได้สบายๆ ล้มเหลวในสนาม

ร่องลิ่มทำอะไรกับเพลา

นี่คือครึ่งหนึ่งของการคำนวณที่ถูกข้ามไป

การตัดร่องลดภาคตัดขวางประสิทธิผลจาก d เป็น d − t1 และความสามารถรับแรงบิดแปรผันตามกำลังสามของเส้นผ่านศูนย์กลาง ใช้เพลา 40 mm กับลิ่ม 12 × 8: t1 คือ 5 mm ดังนั้นภาคตัดขวางที่ร่องคือ 35 mm และ 35³ เทียบกับ 40³ เหลือประมาณสองในสามของความสามารถรับแรงบิด — สูญเสียวัสดุหนึ่งในแปด สูญเสียความแข็งแรงหนึ่งในสาม ก่อนนับการรวมความเค้นใดๆ

ก้นร่องเป็นตัวเพิ่มความเค้นในตัวเอง วางมันบน journal ที่เล็กอยู่แล้ว หรือถัดจากวงกลมรากของเฟือง และการรวมนั้นซ้อนบนความเค้นดัดที่รากฟันรับ ความล้มเหลวประเภทนี้เริ่มบนเส้นระหว่างสองลักษณะ และลิ่มดูดีในรายงานความล้มเหลวเพราะลิ่มไม่เคยเป็นข้อต่อที่อ่อนแอ

ลำดับตัดสินว่าความพอดีอยู่รอดหรือไม่

ร่องลิ่มถูกกัด ขึ้นรูป หรือเจาะแทงก่อนการอบชุบตามกฎ: ร่องตัดง่ายเมื่ออ่อนและเครื่องมืออยู่ได้นาน หลังการคาร์บูไรซ์และชุบแข็ง ความกว้างร่องและความสมมาตรเคลื่อน — อย่างเห็นได้ชัดบนเพลาชุบผิวแข็ง และไม่สม่ำเสมอเมื่อร่องลิ่มตัดภาคตัดขวางด้านเดียว

สองเส้นทางซื่อสัตย์ ปล่อยเนื้อไว้และตกแต่งร่องหลังชุบแข็งโดยการเจียรหรือเจาะแทง: รักษาแถบไว้ มีค่าใช้จ่ายการดำเนินการตัดแข็ง และต้องสำรองเผื่อไว้บนแบบ หรือยอมรับความกว้างหลังชุบและขยายแถบ ซึ่งถูกกว่าและใช้ได้ดีกับระบบขับทั่วไปหลายแบบ โดยเลือกชั้นความพอดีสำหรับแถบที่กว้างขึ้นไม่ใช่ค่าพิกัด

ทั้งสองใช้ได้ แบบต้องระบุหนึ่งอย่าง ปล่อยให้โรงงานเลือก ตัวเลือกถูกทำโดยใครก็ตามที่อยู่บนเครื่องในกะนั้น และล็อตถัดไปอาจออกมาแตกต่าง

สิ่งที่เราถือไว้ในการผลิต

ร่องลิ่มที่ PinyiGear ถูกตัดด้วย slotter, broach และ CNC milling โดยตำแหน่งถือไว้ที่ 0.01 mm ความสมมาตรและความขนานถูกตรวจสอบด้วยเกจร่องลิ่มและ CMM เพราะลิ่มที่รับด้านเดียวมักเป็นปัญหาความสมมาตรหรือความขนานไม่ใช่ปัญหาขนาด ผิวเพลาถูกกลึงและเจียรบนโครงdatumเดียวกับที่นั่งตลับลูกปืน ดังนั้นร่องลิ่ม ที่นั่งเฟือง และ journal ใช้แกนเดียวไม่ใช่สาม

เฟืองและชิ้นส่วนขับแบบเพลาถูกตัดตามแบบตั้งแต่ module M0.5 ถึง M20 ด้วยความแม่นยำการผลิตที่ DIN 4–5 และฟันเจียรถึง DIN 3 วัสดุรวมถึง 20CrMnTi, 20CrMo, 20CrNiMo, 42CrMo, 40Cr, 38CrMoAl และ 45# โดยเลือกคาร์บูไรซ์ ไนไตรด์ ชุบแข็งเหนี่ยวนำ หรือชุบและอบคืนตามหน้าที่ การตรวจสอบดำเนินผ่านศูนย์วัดเฟือง CMM เครื่องทดสอบความกลมและความแข็ง การวัดความหยาบ และการตรวจสอบการประกบ

อุตสาหกรรมกำลังเคลื่อนไปทางไหน

ที่ IMTS 2026 การผลักดันจากผู้สร้างเครื่องจักรเฟืองมุ่งไปที่สภาพเครื่องมือและความเสถียรของกระบวนการมากกว่าทศนิยมอีกตำแหน่งบนแผ่นสเปก ผู้สร้างหนึ่งเปิดตัวระบบกล้องหุ่นยนต์ต่อสาธารณะเป็นครั้งแรก ใช้ machine vision กับปัญญาประดิษฐ์เพื่อตรวจสอบสภาพเครื่องมือตัด ควบคู่กับเครื่องเจียรรูปทรงที่นำเฟืองถึงเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 260 mm และเครื่อง power skiving ที่ครอบคลุมฟันในและนอกถึงเส้นผ่านศูนย์กลาง 300 mm ความกว้างหน้าฟัน 100 mm และความเร็วสปินเดิล 5,000 rpm (ที่มา: Gear Solutions, กันยายน 2026, https://gearsolutions.com/news/nidec-machine-tool-america-touts-advanced-gear-manufacturing)

สำหรับร่องลิ่ม นัยยะตรงไปตรงมา เครื่องมือที่เคลื่อนจะปรากฏในลักษณะที่ไม่ใช่ฟันก่อนที่ใครจะวัดด้านข้างฟัน และผู้ซื้อที่ดำเนินเซลล์ตรวจสอบของตนเองตอนนี้ขอความกว้าง d − t1 ความสมมาตร และความขนานเป็นตัวเลขไม่ใช่ป้ายความสอดคล้อง

หกบรรทัดตัดสินอายุของjointแบบลิ่ม: ความกว้างกับโซนพิกัดความเผื่อ d − t1 ในเพลา d + t2 ในดุม ความยาวร่อง datum ที่ร่องอ้างอิง และลำดับกระบวนการรอบการอบชุบ ส่งแบบไปที่ หน้าติดต่อของเรา และเราจะตรวจสอบภาคตัดขวางเพลาก่อนเสนอราคา

อ่านเพิ่มเติม: เพลาความแม่นยำ spline และเพลาเฟือง