ทางเข้าเกียร์. ประเภทของเกียร์ เพลาและเพลา
4. ประเภทหลัก เกียร์กล.
ระบบส่งกำลังแบบกลไก เรียกว่าอุปกรณ์สำหรับส่งการเคลื่อนไหวทางกลจากเครื่องยนต์ไปยังส่วนบริหารของเครื่องจักร สามารถทำได้โดยการเปลี่ยนค่าและทิศทางของความเร็วในการเคลื่อนที่พร้อมการเปลี่ยนประเภทของการเคลื่อนไหว ความจำเป็นในการใช้อุปกรณ์ดังกล่าวเกิดจากการไม่สะดวกและบางครั้งก็เป็นไปไม่ได้ในการเชื่อมต่อส่วนการทำงานของเครื่องกับเพลาเครื่องยนต์โดยตรง กลไกการเคลื่อนที่แบบหมุนช่วยให้สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างต่อเนื่องและสม่ำเสมอโดยมีการสูญเสียพลังงานน้อยที่สุดเพื่อเอาชนะแรงเสียดทานและแรงเฉื่อยน้อยที่สุด
การส่งผ่านกลไกของการเคลื่อนที่แบบหมุนแบ่งออกเป็น:
ตามวิธีการส่งสัญญาณการเคลื่อนที่จากลิงค์นำไปยังลิงค์ขับเคลื่อนในเกียร์ แรงเสียดทาน(แรงเสียดทาน, สายพาน) และ การว่าจ้าง(โซ่, เกียร์, หนอน);
ตามอัตราส่วนความเร็วของการขับขี่และการขับเคลื่อนลิงค์บน ช้าลง(กระปุกเกียร์) และ เร่ง(อนิเมเตอร์);
ตามตำแหน่งสัมพัทธ์ของแกนขับเคลื่อนและเพลาขับเคลื่อนสำหรับเกียร์ด้วย ขนาน, ขัดขวางและ ตัดกันแกนเพลา
เกียร์
ระบบส่งกำลังเกียร์เรียกว่ากลไกสามลิงก์ซึ่งมีลิงก์ที่เคลื่อนที่สองตัวเป็นเฟือง หรือล้อและชั้นวางที่มีฟันซึ่งสร้างคู่แบบหมุนหรือแบบแปลพร้อมกับลิงก์คงที่ (ตัวเครื่อง)
รถไฟเกียร์ประกอบด้วยสองล้อซึ่งล้อเหล่านี้จะเชื่อมต่อกัน เรียกว่าเฟืองที่มีฟันน้อยกว่า เกียร์ด้วยฟันจำนวนมาก – ล้อ.
เกียร์ดาวเคราะห์
ดาวเคราะห์เรียกว่าเฟืองที่ประกอบด้วยเฟืองที่มีแกนเคลื่อนที่ ระบบส่งกำลังประกอบด้วยล้อกลางที่มีฟันภายนอก ล้อกลางที่มีฟันภายใน ตัวพาหะและดาวเทียม ดาวเทียมหมุนรอบแกนและร่วมกับแกนรอบวงล้อกลางเช่น เคลื่อนไหวเหมือนดาวเคราะห์
เกียร์หนอน
หนอนเกียร์ใช้ในการส่งการหมุนจากเพลาหนึ่งไปยังอีกเพลาหนึ่งเมื่อแกนของเพลาตัดกัน มุมตัดขวางในกรณีส่วนใหญ่คือ 90° เฟืองตัวหนอนที่พบมากที่สุดประกอบด้วยสิ่งที่เรียกว่า หนอนของอาร์คิมีดีส, เช่น. สกรูที่มีเกลียวสี่เหลี่ยมคางหมูที่มีมุมโปรไฟล์ในส่วนแกนเท่ากับสองเท่าของมุมประสาน (2 α = 40) และกงล้อตัวหนอน
การส่งสัญญาณทางกลของคลื่น
การส่งคลื่นขึ้นอยู่กับหลักการของการเปลี่ยนพารามิเตอร์การเคลื่อนไหวเนื่องจากการเสียรูปของคลื่นในกลไกการเชื่อมต่อที่ยืดหยุ่น
เฟืองเวฟเป็นเฟืองดาวเคราะห์ชนิดหนึ่งซึ่งล้อข้างใดข้างหนึ่งมีความยืดหยุ่น
เกียร์เสียดสี
เกียร์ที่มีการทำงานขึ้นอยู่กับการใช้แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างพื้นผิวการทำงานของวัตถุหมุนทั้งสองที่กดทับกันเรียกว่า เกียร์เสียดสี.
สายพานขับ
การเฆี่ยนด้วยเข็มขัดประกอบด้วยรอกสองตัวที่ติดตั้งบนเพลาและมีเข็มขัดปิดอยู่ สายพานวางอยู่บนรอกด้วยแรงตึงที่แน่นอน ซึ่งทำให้เกิดแรงเสียดทานระหว่างสายพานและรอกเพียงพอเพื่อถ่ายโอนกำลังจากรอกขับเคลื่อนไปยังรอกที่ขับเคลื่อน
ขึ้นอยู่กับรูปร่าง ภาพตัดขวางสายพานมีความโดดเด่น: สายพานแบน, สายพาน V และสายพานกลม
การส่งสัญญาณแบบโซ่
การส่งผ่านโซ่ประกอบด้วยล้อสองล้อที่มีฟัน (เฟือง) และมีโซ่ล้อมรอบ ระบบส่งกำลังที่พบบ่อยที่สุดคือระบบส่งกำลังแบบโซ่แบบบุชชิ่งและแบบโซ่ฟัน ระบบส่งกำลังแบบโซ่จะใช้เพื่อส่งกำลังปานกลาง (ไม่เกิน 150 กิโลวัตต์) ระหว่างเพลาคู่ขนานในกรณีที่ระยะระหว่างเพลามีขนาดใหญ่สำหรับการส่งผ่านเกียร์
การส่งผ่านแบบสกรูน็อต
การส่งผ่านแบบสกรูน็อตทำหน้าที่แปลงการเคลื่อนที่แบบหมุนเป็นการเคลื่อนที่เชิงแปล การใช้เกียร์ดังกล่าวอย่างแพร่หลายนั้นพิจารณาจากข้อเท็จจริงที่ว่าด้วยการออกแบบที่เรียบง่ายและกะทัดรัดทำให้สามารถเคลื่อนที่ช้าและแม่นยำได้
ในอุตสาหกรรมอากาศยาน ระบบส่งกำลังแบบสกรูน็อตถูกใช้ในกลไกควบคุมเครื่องบิน: เพื่อเคลื่อนย้ายปีกเครื่องบินขึ้นและลง เพื่อควบคุมแถบตกแต่ง อุปกรณ์กันโคลงแบบหมุน ฯลฯ
ข้อดีของระบบส่งกำลัง ได้แก่ การออกแบบที่เรียบง่ายและกะทัดรัด ความแข็งแกร่งที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก และการเคลื่อนไหวที่แม่นยำ
ข้อเสียของการส่งกำลังคือการสูญเสียแรงเสียดทานอย่างมากและมีประสิทธิภาพต่ำ
กลไกลูกเบี้ยว
กลไกลูกเบี้ยว(รูปที่ 2.26) เป็นอันดับสองรองจากระบบขับเคลื่อนเกียร์ในแง่ของความกว้างในการใช้งาน ใช้ในเครื่องมือกลและแท่นพิมพ์ เครื่องยนต์สันดาปภายใน เครื่องจักรในอุตสาหกรรมสิ่งทอ อาหาร และการพิมพ์ ในเครื่องจักรเหล่านี้ พวกเขาทำหน้าที่จัดหาและถอนเครื่องมือ การป้อนและจับยึดวัสดุในเครื่องจักร การดัน กลึง การเคลื่อนย้ายผลิตภัณฑ์ ฯลฯ
ประเภทของการส่งกำลังทางกลและกลไกการส่งกำลัง
การเคลื่อนที่แบบหมุนในเครื่องจักรจะถูกส่งผ่านโดยใช้แรงเสียดทาน เกียร์ สายพาน โซ่ และเฟืองตัวหนอน ตามอัตภาพเราจะเรียกทั้งคู่ว่าล้อเคลื่อนที่แบบหมุน ล้อที่ส่งการหมุนมักจะเรียกว่าล้อขับเคลื่อน และล้อที่รับการเคลื่อนไหวเรียกว่าล้อขับเคลื่อน
การเคลื่อนไหวแบบหมุนใดๆ สามารถวัดได้ในหน่วยรอบต่อนาที เมื่อทราบจำนวนรอบต่อนาทีของล้อขับเคลื่อน เราก็สามารถกำหนดจำนวนรอบของล้อขับเคลื่อนได้ ความเร็วของล้อขับเคลื่อนขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางของล้อที่เชื่อมต่อ ถ้าเส้นผ่านศูนย์กลางของล้อทั้งสองเท่ากัน ล้อก็จะหมุนด้วยความเร็วเท่ากัน หากเส้นผ่านศูนย์กลางของล้อขับเคลื่อนใหญ่กว่าล้อขับเคลื่อน ล้อขับเคลื่อนจะหมุนช้าลง และในทางกลับกัน หากเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า ล้อขับเคลื่อนก็จะหมุนมากขึ้น จำนวนรอบของล้อขับเคลื่อนนั้นน้อยกว่าจำนวนรอบของล้อขับเคลื่อนหลายเท่าเนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางของมันมากกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของล้อขับเคลื่อน
ขึ้นอยู่กับจำนวนรอบการหมุนของเส้นผ่านศูนย์กลางของล้อ
ในทางวิศวกรรม เมื่อออกแบบรถยนต์ มักจำเป็นต้องกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของล้อและจำนวนรอบการหมุน การคำนวณเหล่านี้สามารถทำได้โดยใช้สัดส่วนทางคณิตศาสตร์อย่างง่าย ตัวอย่างเช่นหากเรากำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของล้อขับเคลื่อนแบบมีเงื่อนไขเป็น ง 1, เส้นผ่านศูนย์กลางขับเคลื่อนผ่าน ดี 2, จำนวนรอบการหมุนของล้อขับเคลื่อนผ่าน หมายเลข 1, จำนวนรอบการหมุนของล้อที่ขับเคลื่อนผ่าน หมายเลข 2จากนั้นปริมาณทั้งหมดนี้จะแสดงด้วยความสัมพันธ์ง่ายๆ:
D 2 / D 1 = n 1 / n 2
ถ้าเรารู้ปริมาณสามปริมาณ เมื่อแทนค่าเหล่านั้นลงในสูตร เราก็จะสามารถหาปริมาณที่สี่ซึ่งไม่ทราบค่าได้อย่างง่ายดาย
ในเทคโนโลยี เรามักจะต้องใช้สำนวน: "อัตราทดเกียร์" และ "อัตราทดเกียร์" อัตราทดเกียร์คืออัตราส่วนของจำนวนรอบของล้อขับเคลื่อน (เพลา) ต่อจำนวนรอบของล้อที่ขับเคลื่อน และอัตราทดเกียร์คืออัตราส่วนระหว่างความเร็วของล้อ โดยไม่คำนึงว่าจะเป็นตัวขับเคลื่อนใดก็ตาม ในทางคณิตศาสตร์ อัตราทดเกียร์มันเขียนแบบนี้:
n 1 /n 2 = ฉัน หรือ D 2 /D 1 = i
ที่ไหน ฉัน- อัตราทดเกียร์ อัตราทดเกียร์เป็นปริมาณนามธรรมและไม่มีมิติ อัตราทดเกียร์สามารถเป็นอะไรก็ได้ - ทั้งจำนวนเต็มและเศษส่วน
การส่งผ่านแรงเสียดทาน
ด้วยการส่งผ่านแรงเสียดทาน การหมุนจากล้อหนึ่งไปอีกล้อหนึ่งจะถูกส่งโดยใช้แรงเสียดทาน ล้อทั้งสองถูกกดทับกันด้วยแรงบางอย่างและเนื่องจากแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างล้อทั้งสองล้อจึงหมุนซึ่งกันและกัน ข้อเสียของการส่งผ่านแรงเสียดทาน: มีแรงกดขนาดใหญ่ที่ล้อ ทำให้เกิดการเสียดสีเพิ่มเติม ดังนั้นจึงต้องใช้แรงเพิ่มเติมในการหมุน นอกจากนี้เมื่อล้อหมุนไม่ว่าจะกดทับกันแค่ไหน ล้อก็จะลื่นไถล ดังนั้น ในกรณีที่ต้องการอัตราส่วนความเร็วล้อที่แน่นอน การส่งผ่านแรงเสียดทานจึงไม่สามารถปรับตัวเองได้
ข้อดีของการส่งผ่านแรงเสียดทาน:
ความง่ายในการผลิตองค์ประกอบกลิ้ง
การหมุนสม่ำเสมอและการทำงานที่เงียบ
ความเป็นไปได้ของการควบคุมความเร็วแบบ stepless และการเปิด/ปิดเกียร์ขณะเดินทาง
เนื่องจากความสามารถในการลื่นไถล ระบบส่งกำลังจึงมีคุณสมบัติด้านความปลอดภัย
ข้อเสียของการส่งผ่านแรงเสียดทาน:
การเลื่อนหลุดส่งผลให้อัตราทดเกียร์แปรผันและการสูญเสียพลังงาน
จำเป็นต้องให้ความกดดัน
การประยุกต์ใช้การส่งแรงเสียดทาน:
ในวิศวกรรมเครื่องกล การส่งผ่านแรงเสียดทานแบบแปรผันอย่างต่อเนื่องมักใช้ในการควบคุมความเร็วแบบแปรผันอย่างต่อเนื่อง
เกียร์เสียดสี:
a - เกียร์หน้า, b - เกียร์เชิงมุม, c - เกียร์ทรงกระบอก
ในอุปกรณ์ทำเองที่บ้าน สามารถใช้การส่งผ่านแรงเสียดทานได้อย่างกว้างขวาง เกียร์ทรงกระบอกและเกียร์หน้าเป็นที่ยอมรับโดยเฉพาะ ล้อเกียร์สามารถทำจากไม้ได้ เพื่อการยึดเกาะที่ดีขึ้น พื้นผิวการทำงานของล้อควร "หุ้ม" ด้วยชั้นยางนุ่มหนา 2-3 มม. ยางสามารถตอกด้วยตะปูขนาดเล็กหรือทากาวก็ได้
เกียร์
ในเกียร์ขับเคลื่อน การหมุนจากล้อหนึ่งไปอีกล้อหนึ่งจะถูกส่งโดยใช้ฟัน ล้อเฟืองหมุนได้ง่ายกว่าล้อเสียดสีมาก นี่คือคำอธิบายโดยข้อเท็จจริงที่ว่าที่นี่ไม่จำเป็นต้องกดวงล้อบนวงล้อเลย เพื่อการยึดเกาะที่เหมาะสมและการใช้งานล้อได้ง่าย โครงฟันจะถูกสร้างขึ้นตามแนวโค้งที่เรียกว่าอินโวลูต
v ส่งการเคลื่อนที่แบบหมุน
v เปลี่ยนจำนวนรอบต่อนาที;
v เพิ่มหรือลดแรงหมุน
v เปลี่ยนทิศทางการหมุน
ขึ้นอยู่กับรูปร่างของล้อและพวกมัน ตำแหน่งสัมพัทธ์แยกแยะสิ่งต่อไปนี้ ประเภทของเกียร์ : ทรงกระบอก ทรงกรวย หนอน แร็คแอนด์พีเนียน ดาวเคราะห์
เดือยเกียร์ ประกอบด้วยล้อทรงกระบอกตั้งแต่ 2 ล้อขึ้นไปที่ติดตั้งอยู่บนเพลาขนาน
ข้าว. 215 เกียร์เดือย
เกียร์เอียง ประกอบด้วยล้อเอียงสองล้อที่อยู่บนเพลาสองอันซึ่งมีแกนที่ตัดกัน มุมตัดอาจเป็นมุมใดก็ได้ แต่โดยปกติจะเป็น 90 องศา
ข้าว. 216 เฟืองบายศรี
เฟืองตัวหนอน (เฟืองและเฟืองเกลียว) - การส่งกำลังทางกลดำเนินการโดยการมีส่วนร่วมของตัวหนอนและล้อตัวหนอนที่เกี่ยวข้อง เฟืองตัวหนอนใช้สำหรับตัดกันแต่ไม่ตัดเพลา เฟืองตัวหนอนประกอบด้วยสกรู (ตัวหนอน) และเฟืองตัวหนอน
ข้าว. 217 เฟืองตัวหนอน
เฟืองตัวหนอนมีคุณสมบัติพิเศษหลายประการ ประการแรก สามารถใช้เป็นเกียร์ขับเคลื่อนเท่านั้น และไม่สามารถเป็นเกียร์ขับเคลื่อนได้ในทางใดทางหนึ่ง สะดวกมากสำหรับกลไกที่จำเป็นในการยกของหนักโดยไม่ต้องวางภาระให้กับเครื่องยนต์ มีการใช้งานที่เป็นไปได้มากมายสำหรับคุณสมบัติเฟืองตัวหนอนนี้ เช่น ในเครนและรถยกหลายประเภท แผงกั้นทางรถไฟ สะพานชัก รอก การใช้เฟืองตัวหนอนของ LEGO ที่พบบ่อยคือการออกแบบกริปเปอร์สำหรับแขนหุ่นยนต์
ประการที่สอง คุณลักษณะเฉพาะของเฟืองตัวหนอนคือมีอัตราทดเกียร์สูง ดังนั้นเฟืองตัวหนอนจึงถูกใช้เป็นเฟืองทดเมื่อมีแรงบิดสูงมาก
บทสรุป: เฟืองตัวหนอนมีข้อดีหลายประการ:
v ใช้พื้นที่น้อย
v มีคุณสมบัติในการเบรกตัวเอง
v ลดรอบต่อนาทีได้หลายครั้ง
v เพิ่มแรงขับเคลื่อน
v เปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่แบบหมุน 90°
ระบบส่งกำลังแบบแร็คแอนด์พิเนียน – ระบบส่งกำลังทางกลที่แปลงการเคลื่อนที่แบบหมุนของเกียร์เป็นการเคลื่อนที่แบบแปลนของแร็คและในทางกลับกัน ชั้นวางถือได้ว่าเป็นวงกลมของเฟืองขนาดใหญ่ที่ยาวเป็นเส้นตรง
ควรสังเกตว่าชุดเฟืองวงแหวนและเฟืองภายในมีอยู่ในชุดเลโก้
เกียร์แหวน - นี่เป็นเกียร์ชนิดพิเศษ ฟันของมันอยู่ที่พื้นผิวด้านข้าง เกียร์ดังกล่าวมักจะทำงานควบคู่กับเฟืองเดือย
ข้าว. ข้อต่อมงกุฎ 220 อันและล้อเดือย 8 และ 24 ฟัน
เกียร์ภายใน มีการตัดฟันด้านใน เมื่อใช้งานจะเกิดการหมุนด้านเดียวของไดรฟ์และเกียร์ขับเคลื่อน การส่งผ่านเกียร์นี้มีต้นทุนแรงเสียดทานน้อยกว่า ซึ่งหมายถึงค่าสัมประสิทธิ์ที่สูงขึ้น การกระทำที่เป็นประโยชน์- เฟืองที่มีเฟืองภายในใช้ในกลไกที่มีขนาดจำกัด ในเฟืองดาวเคราะห์ และในการขับเคลื่อนของหุ่นยนต์ควบคุม
ข้าว. 221 เกียร์ภายใน
เฟืองภายในของ LEGO มีฟันอยู่ด้านนอก จึงสามารถใช้กับเกียร์แบบเดือย 56 ฟันได้
ข้าว. 222 วิธีการเชื่อมต่อล้อเฟืองภายในกับเฟืองเดือย ล้อมงกุฎ และตัวหนอน
ข้าว. 223 วิธีการเชื่อมต่อล้อที่มีเกียร์ภายในกับมอเตอร์
เกียร์ดาวเคราะห์
เกียร์ดาวเคราะห์ (เฟืองท้าย) - ระบบเครื่องกลประกอบด้วยเฟืองดาวเคราะห์ (เฟือง) หลายเฟืองที่หมุนรอบเฟืองกลางของดวงอาทิตย์ โดยทั่วไปแล้ว เฟืองดาวเคราะห์จะถูกล็อคเข้าด้วยกันโดยใช้ตัวพา เฟืองดาวเคราะห์อาจรวมถึงเฟืองวงแหวนรอบนอกเพิ่มเติมที่ประกบอยู่ภายในกับเฟืองดาวเคราะห์
ระบบส่งกำลังนี้พบการใช้งานอย่างกว้างขวาง เช่น ใช้ในเครื่องใช้ในครัวหรือระบบเกียร์อัตโนมัติของรถยนต์
องค์ประกอบหลักของเกียร์ดาวเคราะห์ถือได้ดังต่อไปนี้:
v ซันเกียร์: ตั้งอยู่ตรงกลาง;
v ผู้ให้บริการ: แก้ไขแกนของเฟืองดาวเคราะห์ (ดาวเทียม) หลายอันที่มีขนาดเท่ากันอย่างแน่นหนาโดยสัมพันธ์กันโดยประกบกับเฟืองดวงอาทิตย์
v เฟืองวงแหวน: เฟืองภายนอกที่ประกบอยู่ภายในกับเฟืองดาวเคราะห์
ข้าว. 224 ตัวอย่างเฟืองดาวเคราะห์: พาหะอยู่กับที่, ดวงอาทิตย์กำลังนำ, เม็ดมะยมถูกขับเคลื่อน
ในเกียร์ดาวเคราะห์ แรงบิดจะถูกส่งโดยใช้องค์ประกอบสองอย่าง (ขึ้นอยู่กับเกียร์ที่เลือก) ซึ่งหนึ่งในนั้นคือองค์ประกอบการขับขี่ ส่วนที่สองคือองค์ประกอบขับเคลื่อน องค์ประกอบที่สามไม่มีการเคลื่อนไหว (ตารางที่ 8)
ตารางที่ 8. องค์ประกอบเกียร์ดาวเคราะห์
|
ที่ตายตัว |
เป็นผู้นำ |
ทาส |
ออกอากาศ |
|
มงกุฎ |
ลง |
||
|
เพิ่มขึ้น |
|||
|
ดวงอาทิตย์ |
ลง |
||
|
เพิ่มขึ้น |
|||
|
ผู้ให้บริการ |
ย้อนกลับ, ลง |
||
|
ย้อนกลับเพิ่ม |
Reverse - เปลี่ยนการเคลื่อนไหวของกลไกไปในทิศทางตรงกันข้าม
ข้าว. 225 ตัวอย่างการออกแบบเฟืองดาวเคราะห์: เม็ดมะยมอยู่กับที่ ผู้ขนส่งกำลังขับเคลื่อน ดวงอาทิตย์ถูกขับเคลื่อน
ระบบส่งกำลังแบบกลไกพร้อมองค์ประกอบที่ยืดหยุ่น
ในการส่งการเคลื่อนที่ระหว่างเพลาซึ่งอยู่ห่างจากกันค่อนข้างมาก กลไกจะถูกนำมาใช้โดยส่งแรงจากตัวขับไปยังตัวต่อที่ขับเคลื่อนโดยใช้ตัวต่อแบบยืดหยุ่น เข็มขัด เชือก และโซ่ที่มีดีไซน์ต่างๆ ใช้เป็นข้อต่อแบบยืดหยุ่นได้
ระบบส่งกำลังที่มีข้อต่อแบบยืดหยุ่นสามารถให้อัตราทดเกียร์คงที่และแปรผันโดยมีการเปลี่ยนแปลงค่าเป็นขั้นตอนหรือราบรื่น
การเฆี่ยนด้วยเข็มขัด
ระบบขับเคลื่อนด้วยสายพานประกอบด้วยรอกสองตัวที่ติดตั้งอยู่บนเพลาและสายพานที่หุ้มรอกเหล่านี้ โหลดถูกส่งเนื่องจากแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างรอกและสายพานเนื่องจากความตึงของเฟืองหลัง สายพานขับมีความไวเล็กน้อยต่อตำแหน่งสัมพัทธ์ของตัวขับเคลื่อนและเพลาขับเคลื่อน สามารถหมุนเป็นมุมฉากซึ่งกันและกันหรือสามารถใส่สายพานในรูปของวงไขว้จากนั้นทิศทางการหมุนของเพลาขับเคลื่อนจะเปลี่ยนไป
ข้าว. 226 สายพานขับ
การส่งผ่านโซ่
ข้าว. 227 ขับเคลื่อนด้วยโซ่
การส่งผ่านแรงเสียดทาน
ข้าว. 228 การส่งผ่านแรงเสียดทาน
ด้วยการส่งผ่านแรงเสียดทาน การหมุนจากล้อหนึ่งไปอีกล้อหนึ่งจะถูกส่งโดยใช้แรงเสียดทาน ล้อทั้งสองถูกกดทับกันด้วยแรงบางอย่างและเนื่องจากแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างล้อทั้งสอง ล้อหนึ่งจึงหมุนอีกล้อหนึ่ง
ระบบส่งกำลังแบบเสียดทานใช้กันอย่างแพร่หลายในรถยนต์ ข้อเสียของการส่งผ่านแรงเสียดทาน: แรงกดขนาดใหญ่บนล้อ ทำให้เกิดแรงเสียดทานเพิ่มเติมในรถ ดังนั้นจึงต้องใช้แรงเพิ่มเติมในการหมุน
นอกจากนี้เมื่อล้อหมุนไม่ว่าจะกดทับกันแค่ไหน ล้อก็จะลื่นไถล ดังนั้น ในกรณีที่ต้องการอัตราส่วนความเร็วล้อที่แน่นอน การส่งผ่านแรงเสียดทานจึงไม่สามารถปรับตัวเองได้
โครงการ "เครื่องกั้นอัตโนมัติ":
1.สร้างแบบจำลองเครื่องกั้นอัตโนมัติ
ข้อมูลจำเพาะ:
b) การออกแบบใช้เฟืองตัวหนอน
c) การยกและลดบูมกั้นโดยอัตโนมัติควรเกิดขึ้นโดยใช้เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก
4. สร้างเครื่องกั้นอัตโนมัติในฐานะส่วนหนึ่งของแวดวงหุ่นยนต์
6. ในสมุดงานของคุณ ให้เขียนคำอธิบายเกี่ยวกับสิ่งกีดขวางอัตโนมัติ
โครงการ “โพโวโรตญาณ”แพลตฟอร์ม":
1. สร้างแบบจำลองเครื่องเล่นแผ่นเสียง
ข้อมูลจำเพาะ:
b) การออกแบบใช้เฟืองภายใน
c) การหมุนแพลตฟอร์มอัตโนมัติเกิดขึ้นโดยใช้เซ็นเซอร์สัมผัส (เซ็นเซอร์วัดแสง)
4. สร้างโต๊ะหมุนเป็นส่วนหนึ่งของแวดวงหุ่นยนต์
6. ในสมุดงานของคุณ ให้เขียนคำอธิบายของเครื่องเล่นแผ่นเสียง
โครงการ “เลื่อนประตูอัตโนมัติ":
1. ออกแบบโมเดลประตูบานเลื่อนอัตโนมัติ
ข้อมูลจำเพาะ:
ก) รุ่นประกอบด้วยเซอร์โวมอเตอร์หนึ่งตัว, ไมโครคอนโทรลเลอร์ NXT;
b) การออกแบบใช้ระบบส่งกำลังแบบแร็คแอนด์พิเนียน
c) การเปิดประตูอัตโนมัติเกิดขึ้นโดยใช้เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก (เซ็นเซอร์วัดแสง)
2. ในสมุดงานของคุณ ให้ร่างแบบจำลอง
3. หารือเกี่ยวกับโครงงานกับครูของคุณ
4. สร้างแบบจำลองประตูบานเลื่อนอัตโนมัติเป็นส่วนหนึ่งของแวดวงหุ่นยนต์
5. ใช้ภาษาโปรแกรม NXT-G เขียนโปรแกรมเพื่อควบคุมโมเดล
6. ในสมุดงานของคุณ ให้เขียนคำอธิบายรุ่นประตูบานเลื่อนอัตโนมัติ
หยักการโอน เป็นเรื่องธรรมดาปัญญา
การส่งผ่านเกียร์เป็นกลไกแบบสามลิงค์โดยชุดเกียร์ที่เคลื่อนที่ได้สองตัวจะสร้างคู่แบบหมุนหรือแบบแปลนโดยมีลิงค์คงที่ ลิงค์เกียร์ของการส่งอาจเป็นแบบล้อ เซกเตอร์ หรือแร็คก็ได้ เกียร์ใช้ในการแปลงการเคลื่อนที่แบบหมุนหรือการเคลื่อนที่แบบหมุนเป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้น
ข้อกำหนด คำจำกัดความ และการกำหนดทั้งหมดที่ใช้ต่อไปนี้เกี่ยวข้องกับระบบขับเคลื่อนเกียร์เป็นไปตาม GOST 16530-83 “ระบบขับเคลื่อนเกียร์”, GOST 16531-83 “ระบบขับเคลื่อนเฟืองทรงกระบอก” และ GOST 19325-73 “ระบบขับเคลื่อนเฟืองบายศรี”
การเข้าเกียร์เป็นคู่จลน์ศาสตร์ที่สูงกว่า เนื่องจากในทางทฤษฎีแล้วฟันจะสัมผัสกันตามเส้นหรือจุด โดยเฟืองที่เล็กกว่าเรียกว่าเฟือง และเฟืองที่ใหญ่กว่านั้นเรียกว่าล้อ เซกเตอร์ของเฟืองเดือยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ไม่สิ้นสุดเรียกว่าแร็ค
Gears สามารถจำแนกได้ตามเกณฑ์หลายประการ ได้แก่ : ตามตำแหน่งของแกนเพลา(ด้วยการขนาน, ตัดกัน, แกนไขว้และโคแอกเชียล); ตามสภาพการทำงาน(ปิด - ทำงานในอ่างน้ำมันและเปิด - ใช้งานแบบแห้งหรือหล่อลื่นเป็นระยะ) ตามจำนวนขั้นตอน(ขั้นตอนเดียว, หลายขั้นตอน); ตามตำแหน่งสัมพัทธ์ของล้อ(พร้อมเกียร์ภายนอกและภายใน) โดยการเปลี่ยนความเร็วการหมุนของเพลา(ลดลงเพิ่มขึ้น); ตามรูปทรงของพื้นผิวที่ฟันถูกตัด (ทรงกระบอก, ทรงกรวย); ด้วยความเร็วรอบเส้นรอบวงล้อ (ความเร็วต่ำที่ความเร็วสูงถึง 3 เมตร/วินาที ความเร็วปานกลางที่ความเร็วสูงถึง 15 เมตร/วินาที ความเร็วสูงที่ความเร็วสูงกว่า 15 เมตร/วินาที) โดยการจัดฟันสัมพันธ์กับเจเนราทริกซ์ของล้อ (ตรง, ขดลวด, บั้ง, มีฟันโค้ง); ตามรูปทรงของโปรไฟล์ฟัน(แบบม้วน, ทรงกลม, ไซโคลลอยด์)
นอกเหนือจากที่ระบุไว้แล้ว ยังมีระบบเกียร์แบบยืดหยุ่นที่เรียกว่าเกียร์เวฟอีกด้วย
ประเภทเกียร์หลัก (รูป) มีแกนขนานกัน: a -เดือยทรงกระบอก, ข-ขดลวดทรงกระบอก, วี-บั้ง, ช- พร้อมเกียร์ภายใน มีแกนตัดกัน: d-เดือยทรงกรวย, อี -รูปกรวยที่มีฟันสัมผัสกัน และ -รูปกรวยมีฟันโค้ง มีแกนไขว้: w-ไฮโปอยด์, และ-สกรู; ถึง- เฟืองเดือยแบบแร็คแอนด์พีเนียน (เฟืองไฮปอยด์และเฟืองเกลียวอยู่ในประเภทของเฟืองไฮเปอร์โบลอยด์)
เฟืองที่มีแกนทำมุม 90° เรียกว่าตั้งฉาก
ข้อดีของเกียร์อยู่ที่ว่ามีคุณสมบัติเหมือนกันเป็นหลัก กะทัดรัดยิ่งขึ้นเมื่อเทียบกับการส่งสัญญาณประเภทอื่น นอกจากนี้ การส่งผ่านเกียร์ยังมีประสิทธิภาพสูงกว่า (สูงถึง 0.99 ในขั้นตอนเดียว) รักษาอัตราทดเกียร์ให้คงที่ สร้างภาระที่ค่อนข้างเล็กบนส่วนรองรับเพลา มีความทนทานและความน่าเชื่อถือในการทำงานมากขึ้น ช่วงกว้างกำลัง (สูงถึงหมื่นกิโลวัตต์) ความเร็วรอบข้าง (สูงถึง 150 ม./วินาที) และอัตราทดเกียร์ (สูงถึงหลายร้อย)
ข้อเสียของเฟืองขับ: ความยากในการผลิตเฟืองที่แม่นยำ, ความเป็นไปได้ของเสียงรบกวนและการสั่นสะเทือนด้วยความแม่นยำในการผลิตและการประกอบไม่เพียงพอ, ความเป็นไปไม่ได้ของการปรับความเร็วการหมุนของเพลาขับเคลื่อนแบบไม่มีขั้นตอน
เกียร์ไดรฟ์เป็นประเภทเกียร์กลที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุด และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในวิศวกรรมเครื่องกลทุกสาขา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเครื่องตัดโลหะ รถยนต์ รถแทรกเตอร์ เครื่องจักรกลการเกษตร ฯลฯ ในการผลิตเครื่องมือ อุตสาหกรรมนาฬิกา ฯลฯ การผลิตล้อเฟืองในประเทศของเราต่อปีมีจำนวนหลายร้อยล้านชิ้น และขนาดโดยรวมมีตั้งแต่เศษเสี้ยวมิลลิเมตรถึงสิบเมตรขึ้นไป การจำหน่ายเกียร์ในวงกว้างเช่นนี้จำเป็นต้องมีการวิจัยอย่างกว้างขวางเกี่ยวกับเทคโนโลยีการออกแบบและการผลิตเกียร์และการกำหนดมาตรฐานที่ครอบคลุมในด้านนี้ ในปัจจุบัน ข้อกำหนด คำจำกัดความ การกำหนด องค์ประกอบของเฟืองและเฟือง พารามิเตอร์พื้นฐานของเฟือง การคำนวณรูปทรงเรขาคณิต การคำนวณเฟืองม้วนทรงกระบอกเพื่อความแข็งแรง เครื่องมือสำหรับการตัดฟัน และอื่นๆ อีกมากมาย ได้รับการกำหนดมาตรฐานแล้ว
ลักษณะจลนศาสตร์หลักของการส่งผ่านเกียร์คืออัตราทดเกียร์ที่กำหนดตามมาตรฐานดังนี้ อัตราส่วนของจำนวนฟันล้อต่อจำนวนฟันเฟืองและกำหนด และ,เพราะฉะนั้น,
คำจำกัดความของอัตราทดเกียร์ยังคงเหมือนเดิมกับเกียร์กลอื่นๆ เช่น
การสูญเสียพลังงานในเกียร์ขึ้นอยู่กับประเภทของเกียร์ ความแม่นยำของการผลิต การหล่อลื่น และประกอบด้วยการสูญเสียเนื่องจากการเสียดสีในเกียร์ ในตัวรองรับเพลา และการสูญเสีย (สำหรับเกียร์ปิด) เนื่องจากการผสมและการกระเด็นของน้ำมัน พลังงานกลที่สูญเสียไปจะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อน ซึ่งในบางกรณีจำเป็นต้องคำนวณการส่งผ่านความร้อน
การสูญเสียแบบประกบนั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยค่าสัมประสิทธิ์ การสูญเสียในตลับลูกปืนหนึ่งคู่นั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยค่าสัมประสิทธิ์ และการสูญเสียที่เกิดจากการผสมและการกระเด็นของน้ำมันนั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยค่าสัมประสิทธิ์ ประสิทธิภาพโดยรวมของเกียร์ปิดขั้นเดียว
ประมาณ = 0.96...0.98 (ผ่านแบบปิด), = 0.95...0.96 (ผ่านแบบเปิด), = 0.99...0.995 ( แบริ่งกลิ้ง), = 0.96...0.98 (ลูกปืนเลื่อน), = 0.98...0.99
พื้นผิวของฟันล้อที่มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งให้อัตราทดเกียร์ที่กำหนดเรียกว่าคอนจูเกต กระบวนการส่งการเคลื่อนไหวในคู่จลนศาสตร์ที่เกิดจากเฟืองเรียกว่าการเข้าเกียร์
ทรงกระบอกฟันตรงออกอากาศ
ในรูป แสดงให้เห็นวงล้อทรงกระบอกมีฟันตรง ส่วนของเฟืองที่มีฟันทั้งหมดเรียกว่าวงแหวน ส่วนของล้อที่พอดีกับเพลาเรียกว่าดุม เส้นผ่านศูนย์กลางวงกลมพิตช์ ง แบ่งฟันออกเป็นสองส่วน - ความสูงของหัวฟัน ชม. ก และความสูงของก้านฟัน ชม. ฉ , ความสูงของฟัน ชม. = ชม. ก + ชม. ฉ . ระยะห่างระหว่างโปรไฟล์เดียวกันของฟันที่อยู่ติดกันซึ่งวัดตามส่วนโค้งของวงกลมระดับเสียงเรียกว่าระยะพิทช์ตามเส้นรอบวงของฟันและถูกกำหนดไว้ ร.ระยะห่างของฟันประกอบด้วยความหนาของเส้นรอบวงของฟัน สและความกว้างของความหดหู่ จ.ความยาวของคอร์ดที่สอดคล้องกับความหนาของเส้นรอบวงของฟันเรียกว่าความหนาของคอร์ดและถูกกำหนดไว้ ค่าเชิงเส้นซึ่งน้อยกว่าระยะพิทช์ตามเส้นรอบวง 1 เท่าเรียกว่าโมดูลระยะพิทช์ตามเส้นรอบวงของฟัน ซึ่งแสดงไว้ ตและวัดเป็นมิลลิเมตร (จากนี้ไป เราจะละคำว่า “การแบ่งเส้นรอบวง” ในแง่นั้น)
โมดูลฟันเป็นพารามิเตอร์หลักของเกียร์ สำหรับล้อคู่ที่เป็นตาข่าย โมดูลจะต้องเหมือนกันโมดูลฟันสำหรับเฟืองทรงกระบอกและเฟืองดอกจอกได้รับการควบคุมโดย GOST 9563-60* ค่าของโมดูลมาตรฐานตั้งแต่ 1 ถึง 14 มม. แสดงไว้ในตาราง
โมดูล มม
แถวที่ 1 1; 1.25; 1.5; 2; 2.5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12
แถวที่ 2 1.125; 1.375; 1.75; 2.25; 2.75; 3.5; 4.5; 5.5; 7; 9; สิบเอ็ด; 14
บันทึก-
เมื่อกำหนดโมดูล ควรเลือกแถวที่ 1 มากกว่าแถวที่ 2
พารามิเตอร์หลักทั้งหมดของเกียร์จะแสดงผ่านโมดูล ได้แก่ ระยะห่างของฟัน
สูตรสุดท้ายช่วยให้คุณกำหนดโมดูลเป็นจำนวนเส้นผ่านศูนย์กลางวงกลมพิทช์ต่อฟันล้อหนึ่งซี่
ตามรูปร่างอ้างอิงมาตรฐานสำหรับเดือยเกียร์ ความสูงของหัวฟัน ชม. ก = เสื้อความสูงของก้านฟัน ชม. ฉ = 1.25 ตันความสูงของฟันของล้อทรงกระบอก
ชม. = ชม. ก + ชม. ฉ = 2,25ม.
เส้นผ่านศูนย์กลางปลายฟัน
ง ก = ม(z + 2),
เส้นผ่านศูนย์กลางลักยิ้ม
ง ฉ = ม(z – 2,5).
ระยะห่างระหว่างปลายฟันล้อเรียกว่าความกว้างของขอบล้อ การสัมผัสระหว่างฟันคู่หนึ่งบนเฟืองเดือยในทางทฤษฎีเกิดขึ้นตามแนวขนานกับแกน ความยาวของเส้นสัมผัสเท่ากับความกว้างของเม็ดมะยม ในระหว่างการทำงานของการส่งผ่านฟันคู่หนึ่งจะประกอบทันทีตลอดความยาวทั้งหมดของเส้นหน้าสัมผัส (ซึ่งมาพร้อมกับการกระแทกของฟัน) หลังจากนั้นเส้นนี้จะเคลื่อนไปตามความสูงของฟันโดยยังคงขนานกับแกน .
ระยะกึ่งกลางของเฟืองทรงกระบอกพร้อมเฟืองนอกและเฟืองใน
เรียกว่าระยะพิทช์ระหว่างแกน (เครื่องหมายลบสำหรับการใส่เกียร์ภายใน) หากระยะศูนย์กลางแตกต่างจากระยะพิตช์ ให้กำหนดไว้ ก ว .
GOST 1643-81 กำหนดความคลาดเคลื่อนสำหรับเกียร์และเฟืองทรงกระบอก ความแม่นยำสิบสองระดับระบุด้วยตัวเลข (ระดับแรกคือสูงสุด) สำหรับความแม่นยำแต่ละระดับ จะมีการสร้างมาตรฐาน ได้แก่ ความแม่นยำทางจลนศาสตร์ การทำงานที่ราบรื่น และการสัมผัสของฟันล้อและเฟือง
ในกระบวนการผลิตเกียร์ ข้อผิดพลาดของระยะพิทช์ ความหนาและโปรไฟล์ของฟันเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ การเบี่ยงเบนหนีศูนย์ในแนวรัศมีของเม็ดมะยมเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ความผันผวนของระยะศูนย์กลางโดยที่ล้อควบคุมและล้อวัดที่ไร้ฟันเฟือง ฯลฯ ทั้งหมดนี้ สร้างข้อผิดพลาดทางจลนศาสตร์ในมุมการหมุนของล้อที่ขับเคลื่อน ซึ่งแสดงเป็นค่าเชิงเส้น ซึ่งวัดตามส่วนโค้งของวงกลมพิทช์ ข้อผิดพลาดทางจลนศาสตร์ถูกกำหนดให้เป็นความแตกต่างระหว่างมุมการหมุนจริงและมุมที่คำนวณได้ของล้อขับเคลื่อน มาตรฐานความแม่นยำทางจลนศาสตร์จะควบคุมเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของข้อผิดพลาดทางจลนศาสตร์และส่วนประกอบต่างๆ สำหรับการหมุนวงล้อทั้งหมด มาตรฐานความเรียบจะกำหนดเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนสำหรับข้อผิดพลาดทางจลนศาสตร์ของล้อและส่วนประกอบต่างๆ (ทำซ้ำหลายครั้งระหว่างการปฏิวัติหนึ่งครั้ง) มาตรฐานการสัมผัสจะกำหนดขนาดของส่วนสัมผัสรวมของฟันเฟือง (เป็นเปอร์เซ็นต์ของขนาดของฟัน) และค่าเผื่อพารามิเตอร์ที่ส่งผลต่อหน้าสัมผัสนี้
ในวิศวกรรมเครื่องกล เกียร์เอนกประสงค์ได้รับการผลิตให้มีความแม่นยำ 6-9 องศา ล้อเดือยทรงกระบอกที่มีความแม่นยำระดับ 6 ถูกใช้ที่ความเร็วล้อต่อพ่วงสูงถึง 15 ม./วินาที; ที่ 1องศา - สูงถึง 10 m / s; ระดับที่ 8 - สูงถึง 6 เมตรต่อวินาที; อันดับที่ 9 - สูงถึง 2 เมตรต่อวินาที
ให้เราพิจารณาแรงที่กระทำต่อการมีส่วนร่วมของเฟืองเดือย โดยการสัมผัสฟันคู่หนึ่งที่เสาดังแสดงในรูปนี้ ปไม่มีการเลื่อน (จึงเกิดการเสียดสี) การมีส่วนร่วมจะเป็นคู่เดียวและปฏิกิริยาโต้ตอบแรงของล้อจะประกอบด้วยการส่งผ่านตามแนวแรงดัน (ปกติ เอ็นเอ็น) แรงกดปกติ . ให้เราแยกแรงออกเป็นสองส่วนตั้งฉากกัน และ , เรียกว่าแรงเส้นรอบวงและแรงในแนวรัศมีตามลำดับแล้ว
, ,
มุมหมั้นอยู่ที่ไหน
หากทราบแรงบิดที่ส่งแล้ว ตและเส้นผ่านศูนย์กลาง ง แบ่งวงกลมแล้ว
(เนื่องจาก = 20° ดังนั้น ).
บังคับ , ทำให้เกิดการหมุนของล้อที่ขับเคลื่อนและงอเพลาล้อในระนาบแนวนอนทำให้เกิดแรง ช งอเพลาในระนาบแนวตั้ง
ทรงกระบอกการโอนกับเฉียงและบั้งฟัน
เฟืองเกลียวคือเฟืองที่เส้นระยะห่างตามทฤษฎีของฟันเป็นส่วนหนึ่งของเส้นเกลียวที่มีระยะพิทช์คงที่ (เส้นระยะพิทช์ตามทฤษฎีคือเส้นที่ตัดกันของพื้นผิวด้านข้างของฟันกับพื้นผิวทรงกระบอกระยะพิทช์) เส้นฟันของเฟืองเกลียวอาจมี ขวาและ ซ้ายทิศทางของเกลียว ระบุมุมเอียงของแนวฟัน
เฟืองเกลียวที่มีแกนขนานมี ทิศทางตรงกันข้ามกับฟันล้อขับเคลื่อนและขับเคลื่อน และอยู่ในประเภทของเฟืองทรงกระบอก เนื่องจากพื้นผิวเริ่มต้นของเฟืองดังกล่าวแสดงถึงพื้นผิวด้านข้างของกระบอกสูบ การส่งผ่านด้วยเฟืองเกลียวซึ่งมีแกนไขว้กันมีทิศทางของฟันของทั้งสองล้อเหมือนกันและเรียกว่าเฟืองเกลียวซึ่งอยู่ในประเภทของเฟืองไฮเปอร์โบลอยด์เนื่องจากพื้นผิวเริ่มต้นของเฟืองดังกล่าวเป็นส่วนหนึ่งของ ไฮเปอร์โบลอยด์ของการหมุนแผ่นเดียว พื้นผิวแบ่งของล้อเหล่านี้เป็นทรงกระบอก
ในเฟืองเกลียวเส้นหน้าสัมผัสจะอยู่ในแนวเฉียงสัมพันธ์กับแนวฟันดังนั้นฟันแบบขดลวดจะไม่มีส่วนร่วมทันทีตลอดความยาวทั้งหมดซึ่งแตกต่างจากฟันแบบตรง แต่จะค่อย ๆ ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการมีส่วนร่วมที่ราบรื่นและลดภาระไดนามิกและเสียงรบกวนในระหว่าง การทำงานของเกียร์ ดังนั้น เมื่อเปรียบเทียบกับเฟืองตรงแล้ว เฟืองท้ายจะช่วยให้ความเร็วล้อขอบสูงสุดสูงขึ้นอย่างมาก ตัวอย่างเช่น ล้อเกลียวที่มีความแม่นยำระดับ 6 จะใช้ที่ความเร็วรอบข้างสูงถึง 30 ม./วินาที ระดับที่ 7 - สูงถึง 15 เมตรต่อวินาที; ระดับที่ 8 - สูงถึง 10 เมตรต่อวินาที; อันดับที่ 9 - สูงถึง 4 เมตรต่อวินาที
แรงกดปกติ ในการมีส่วนร่วมของเฟืองเกลียวสามารถแบ่งออกเป็นสามองค์ประกอบที่ตั้งฉากกัน (รูปที่ 7.10,b): แรงเส้นรอบวง แรงในแนวรัศมี และแรงตามแนวแกน , เท่ากัน:
ที่ไหน ที-แรงบิดที่ส่ง; - มุมการมีส่วนร่วม
การมีอยู่ของแรงตามแนวแกนถือเป็นข้อเสียที่สำคัญของเฟืองเกลียว เพื่อหลีกเลี่ยงแรงตามแนวแกนขนาดใหญ่ในเฟืองเกลียว มุมเอียงของแนวฟันจะถูกจำกัดไว้ที่ค่า = 8...20° แม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่าความแข็งแรงของฟัน การทำงานที่ราบรื่นของเฟือง และความสามารถในการรับน้ำหนักเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้น
ในเกียร์สมัยใหม่ เฟืองเกลียวมีความโดดเด่น
ล้อเฟืองทรงกระบอกซึ่งมีความกว้างประกอบด้วยส่วนที่มีฟันขวาและซ้ายเรียกว่าเฟืองบั้ง ส่วนของมงกุฎที่มีฟันไปในทิศทางเดียวกันเรียกว่าครึ่งบั้ง ด้วยเหตุผลทางเทคโนโลยี ล้อบั้งจึงถูกสร้างขึ้นสองประเภท: โดยมีรางอยู่ตรงกลางล้อ (ก)และไม่มีรอยทาง (ข)ในวงล้อบั้ง แรงตามแนวแกน บนเครื่องหมายครึ่งบั้งชี้ไปในทิศทางตรงกันข้าม ภายในล้อมีความสมดุลกัน และไม่ส่งผ่านไปยังเพลาและส่วนรองรับเพลาดังนั้นสำหรับล้อบั้ง มุมเอียงของฟันจะอยู่ในช่วง = 25...40° ซึ่งเป็นผลมาจากความแข็งแรงของฟัน การทำงานที่ราบรื่นของระบบส่งกำลังและความสามารถในการรับน้ำหนักเพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงใช้ล้อรูปตัววีในเกียร์ปิดความเร็วสูงที่ทรงพลัง ข้อเสียของล้อรูปตัววีคือความเข้มของแรงงานและต้นทุนการผลิตที่สูง
การคำนวณทางเรขาคณิต จลนศาสตร์ และความแข็งแรงของเฟืองบั้งและเฟืองเกลียวมีความคล้ายคลึงกัน
วัสดุล้อทรงกระบอก
วัสดุสำหรับการผลิตเกียร์ในวิศวกรรมเครื่องกล ได้แก่ เหล็ก เหล็กหล่อ และพลาสติก ในการผลิตเครื่องมือ เกียร์ก็ทำจากทองเหลือง อลูมิเนียมอัลลอยด์ ฯลฯ การเลือกใช้วัสดุจะขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของเฟือง สภาพการทำงาน ขนาดของล้อ และแม้แต่ประเภทของการผลิต (เดี่ยว อนุกรม หรือมวล ) และข้อควรพิจารณาทางเทคโนโลยี
แนวโน้มสมัยใหม่ทั่วไปในวิศวกรรมเครื่องกลคือความปรารถนาที่จะลดการใช้วัสดุของโครงสร้างเพิ่มพลังความเร็วและความทนทานของเครื่องจักร ข้อกำหนดเหล่านี้นำไปสู่ความจำเป็นในการลดน้ำหนัก ขนาด และเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักของเกียร์ส่งกำลัง ดังนั้น วัสดุหลักสำหรับการผลิตเกียร์คือเหล็กกล้าคาร์บอนและโลหะผสมที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อน ซึ่งให้ความแข็งแรงเชิงปริมาตรของฟันสูง ตลอดจนความแข็งและความทนทานต่อการสึกหรอสูงของพื้นผิวที่ใช้งาน
เกณฑ์ประสิทธิภาพของเกียร์ล้อและ
ภายใต้อิทธิพลของความดันปกติและแรงเสียดทาน ฟันล้อจะประสบกับสภาวะความเค้นที่ซับซ้อน แต่มีปัจจัยสองประการที่มีอิทธิพลชี้ขาดต่อประสิทธิภาพของฟันเฟือง: ความเค้นจากการสัมผัสและความเค้นดัดงอ , ซึ่งออกฤทธิ์กับฟันเฉพาะในขณะที่ฟันหมั้นอยู่เท่านั้น และเป็นเช่นนั้น ตัวแปรใหม่
ความเค้นดัดสลับกันซ้ำแล้วซ้ำอีกทำให้เกิดรอยแตกเมื่อยล้าในเส้นใยที่ยืดออกของฐานฟัน (บริเวณที่มีความเข้มข้นของความเครียด) ซึ่งเมื่อเวลาผ่านไปจะนำไปสู่ ชำรุด(ข้าว. ก, ข)
ความเค้นสัมผัสและแรงเสียดทานที่แปรผันซ้ำๆ ทำให้เกิดการสึกหรอของพื้นผิวฟันที่ทำงานอยู่ เนื่องจากความต้านทานต่อการสึกหรอเมื่อยล้าของพื้นผิวชั้นนำนั้นสูงกว่าพื้นผิวที่ล้าหลัง ความสามารถในการรับน้ำหนักของหัวฟันจะสูงกว่าขาซึ่งอธิบายการลอกและการบิ่นของอนุภาควัสดุบนพื้นผิวที่ใช้งานของขาฟัน (รูปที่. วี) โดยไม่มีความเสียหายต่อศีรษะเมื่อยล้าที่มองเห็นได้ การสึกหรอของพื้นผิวฟันที่สึกหรอเป็นเรื่องปกติสำหรับเกียร์ปิด
ในเกียร์เปิดและเกียร์ที่มีการหล่อลื่นไม่ดี (มีการปนเปื้อน) การสึกหรอเมื่อยล้าจะเกิดขึ้นก่อนด้วยการสึกหรอจากการเสียดสีของพื้นผิวฟันที่ทำงานอยู่ (รูปที่ d)
ในเกียร์ที่รับน้ำหนักมากและความเร็วสูง บริเวณที่สัมผัสของฟันจะมีอุณหภูมิสูง ซึ่งทำให้เกิดการแตกของฟิล์มน้ำมันและการก่อตัวของการสัมผัสของโลหะ ส่งผลให้ฟันยึด (รูปที่. e) เกี่ยวกับการเชื่อมต่อแบบเกลียว การเชื่อมต่อแบบเกลียวเรียกว่าการเชื่อมต่อ... ระยะห่างของเกลียว เช่นเดียวกับระยะห่างของฟัน เกียร์ล้อ เราจะแสดงด้วยตัวอักษรพิมพ์เล็ก..., ถาวร, สี่เหลี่ยม) ใช้สำหรับ การโอนการเคลื่อนไหวและถูกนำมาใช้ใน การออกอากาศสกรู-น็อต ซึ่งจะ...
หยัก การโอน (3)
บทคัดย่อ >>... เกียร์ การออกอากาศ 1.1 เป็นเรื่องธรรมดา ปัญญาใน เกียร์ การแพร่เชื้อการเคลื่อนไหวจะถูกส่งผ่านการมีส่วนร่วมของคู่ เกียร์ล้อ (รูปที่ 1, a - c) น้อย เกียร์... น้ำมัน ฟันรักษาทรงกระบอก 2 ซี่ การส่งผ่าน 1.1 เป็นเรื่องธรรมดา ปัญญาล้อทรงกระบอกซึ่ง...
ชิ้นส่วนเครื่องจักร. บันทึกการบรรยาย ข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับการออกแบบชิ้นส่วนเครื่องจักร
บทคัดย่อ >> อุตสาหกรรมการผลิตการตั้งค่า (การเชื่อมต่อกด) เป็นเรื่องธรรมดา ปัญญาการเชื่อมต่อของสองส่วน... . ดังนั้นข้างล่างนี้จึงสรุปสั้นๆ ปัญญาเกี่ยวกับความเครียดจากการสัมผัสและ... การสูญเสียที่มีอยู่ในทั้งสองอย่าง เกียร์ การแพร่เชื้อ, ดังนั้น การแพร่เชื้อสกรูน็อต ทั่วไปประสิทธิภาพของหนอน การโอนη , (5.25) ...
เพลาและเพลา เป็นเรื่องธรรมดา ปัญญา
บทความวิทยาศาสตร์ >> อุตสาหกรรมการผลิตและเพลา. เป็นเรื่องธรรมดา ปัญญาเพลาเป็นชิ้นส่วนเครื่องจักรที่มีไว้สำหรับ การโอนแรงบิดไปตาม... ชิ้นส่วนหมุนตามไปด้วย ( เกียร์ล้อ รอก เฟือง ฯลฯ... เพลาอาจรบกวนการทำงานปกติ เกียร์ล้อและลูกปืนจึง...
ระบบส่งกำลังแบบกลไกส่วนใหญ่จะขึ้นอยู่กับเกียร์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ในขบวนเฟือง แรงจะถูกส่งผ่านการประสานของเฟืองคู่หนึ่ง (คู่เกียร์) มีการใช้เกียร์อย่างแข็งขัน ทำให้คุณเปลี่ยนความเร็ว ทิศทาง และช่วงเวลาในการหมุนได้
ภารกิจหลักคือการแปลงการเคลื่อนที่แบบหมุนตลอดจนเปลี่ยนการจัดเรียงองค์ประกอบและฟังก์ชันอื่น ๆ ที่จำเป็นสำหรับการทำงานของส่วนประกอบ ชุดประกอบ และกลไก ต่อไปเราจะมาดูประเภทของเกียร์ ฟีเจอร์ รวมถึงข้อดีและข้อเสียของเกียร์กัน
อ่านในบทความนี้
ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว เกียร์ (การส่งผ่านเกียร์) ทำให้สามารถส่งการเคลื่อนที่แบบหมุนที่มาจากเครื่องยนต์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ในขณะเดียวกัน การเคลื่อนไหวก็เปลี่ยนไป ความเร็วในการหมุน ขนาด ทิศทางของแกนการหมุน ฯลฯ ก็เปลี่ยนไป เพื่อดำเนินการดังกล่าวก็มีอยู่ ประเภทต่างๆการแพร่เชื้อ ประการแรกมักจำแนกตามลักษณะเฉพาะของตำแหน่งของแกนหมุน
- เกียร์ทรงกระบอก เกียร์ดังกล่าวประกอบด้วยคู่ซึ่งโดยปกติจะมีจำนวนฟันที่แตกต่างกันและแกนของเฟืองเดือยจะขนานกัน นอกจากนี้อัตราส่วนของจำนวนฟันมักเรียกว่าอัตราทดเกียร์ เฟืองเล็กเรียกว่าเฟือง ส่วนเฟืองใหญ่เรียกว่าเฟือง
ในกรณีที่เกียร์กำลังขับอยู่และอัตราทดเกียร์มากกว่า 1 เกียร์ดังกล่าวจะเป็นเกียร์ทดเนื่องจากเกียร์จะหมุนด้วยความถี่ต่ำกว่าเกียร์ นอกจากนี้ หากความเร็วเชิงมุมลดลง แรงบิดบนเพลาจะเพิ่มขึ้นพร้อมๆ กัน ในกรณีที่อัตราทดเกียร์น้อยกว่าหนึ่ง เกียร์ดังกล่าวจะโอเวอร์ไดรฟ์
- การเข้าเกียร์ทรงกรวย ลักษณะเฉพาะคือแกนของล้อเฟืองจะตัดกัน การหมุนจะถูกส่งระหว่างเพลาที่อยู่ในมุมหนึ่งหรืออีกมุมหนึ่ง ระบบเกียร์จะเป็นการลดเกียร์ลงหรือเกียร์ขึ้น โดยคำนึงถึงล้อล้อใดที่เป็นผู้นำในระบบเกียร์ประเภทที่กำหนด
- เกียร์หนอน การส่งสัญญาณนี้มีความโดดเด่นด้วยความจริงที่ว่ามันมีแกนหมุนที่ตัดกัน อัตราทดเกียร์ที่สูงนั้นเป็นผลมาจากอัตราส่วนของจำนวนฟันล้อและจำนวนการวิ่งของตัวหนอน ตัวหนอนเองสามารถเป็นเดี่ยวสองเท่าหรือสี่เท่า คุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งของเฟืองตัวหนอนคือในกรณีนี้การหมุนจะถูกส่งจากเฟืองตัวหนอนไปยังเฟืองตัวหนอนโดยเฉพาะ ในกรณีนี้ กระบวนการย้อนกลับเป็นไปไม่ได้เนื่องจากมีแรงเสียดทานสูง ระบบนี้มีความสามารถในการเบรกตัวเองด้วยการใช้กระปุกเกียร์หนอน (เช่นในกลไกในการยกของ)
- การเปลี่ยนเกียร์แบบแร็คแอนด์พีเนียน ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้เกียร์และแร็ค โซลูชันนี้ช่วยให้คุณสามารถแปลงการเคลื่อนที่แบบหมุนเป็นการเคลื่อนที่แบบแปลได้อย่างมีประสิทธิภาพและในทางกลับกัน ตัวอย่างเช่น ในรถยนต์ สารละลายมักจะใช้กับอุปกรณ์บังคับเลี้ยว (แร็คพวงมาลัย)
- สกรูไดรฟ์ เกียร์ดังกล่าวจะใช้เมื่อข้ามเพลา ในกรณีนี้ หน้าสัมผัสของฟันเฟืองจะมีลักษณะคล้ายปลายแหลม และฟันเองก็สึกหรออย่างมากภายใต้ภาระหนัก เกียร์ประเภทนี้มักใช้กับอุปกรณ์ต่างๆ
- เกียร์ดาวเคราะห์ () การเข้าเกียร์ประเภทนี้แตกต่างจากแบบอื่นตรงที่ใช้เกียร์ที่มีเพลาแบบเคลื่อนที่ได้ ตามกฎแล้วจะมีล้อด้านนอกที่ยึดไว้อย่างแน่นหนาซึ่งมีเกลียวภายใน
ยังคงมีอยู่ ล้อกลางรวมทั้งเป็นผู้ให้บริการดาวเทียมด้วย องค์ประกอบเหล่านี้เคลื่อนที่รอบเส้นรอบวงของล้อที่อยู่นิ่ง ซึ่งทำให้ล้อกลางหมุน ในกรณีนี้ การหมุนจะถูกโอนจากพาหะไปยังล้อกลางหรือในทางกลับกัน
เกียร์สามารถเข้าเกียร์ภายนอกหรือภายในได้ หากทุกอย่างชัดเจนด้วยเกียร์ภายนอก (ในกรณีนี้ รูปแบบเกียร์จะถือว่าฟันอยู่ด้านบน) จากนั้นเมื่อใช้เกียร์ภายใน ฟันของล้อที่ใหญ่กว่าจะอยู่ที่พื้นผิวด้านใน นอกจากนี้การหมุนสามารถทำได้ในทิศทางเดียวเท่านั้น
เมื่อพิจารณาประเภทเกียร์หลัก (เกียร์) ข้างต้นแล้ว ควรเพิ่มว่าประเภทเหล่านี้สามารถใช้ในการรวมกันที่แตกต่างกัน โดยคำนึงถึงลักษณะของโครงร่างจลนศาสตร์บางอย่าง
- เฟืองขับอาจแตกต่างกันตามรูปร่าง โปรไฟล์ และประเภทของฟัน เมื่อคำนึงถึงความแตกต่างมันเป็นเรื่องธรรมดาที่จะต้องแยกแยะเกียร์ต่อไปนี้: แบบม้วนแบบวงกลมและแบบไซโคลลอยด์ ในกรณีนี้มักใช้เกียร์แบบม้วนเนื่องจากในทางเทคนิคแล้วโซลูชันนี้เหนือกว่าระบบอะนาล็อกอื่น ๆ
ก่อนอื่น ฟันดังกล่าวจะถูกตัดโดยใช้เครื่องมือแร็คแอนด์พิเนียนแบบธรรมดา การเข้าเกียร์นี้มีอัตราทดเกียร์คงที่ ซึ่งไม่ได้ขึ้นอยู่กับระดับการกระจัดของระยะจากศูนย์กลางถึงศูนย์กลางในทางใดทางหนึ่ง ข้อเสียเพียงอย่างเดียวของการเข้าเกียร์คือในระหว่างการส่งกำลังสูง แผ่นสัมผัสขนาดเล็กจะได้รับผลกระทบในพื้นผิวนูนทั้งสองของฟัน ผลลัพธ์ที่ได้คือการทำลายพื้นผิวและข้อบกพร่องด้านวัสดุอื่นๆ
ให้เราเพิ่มเติมด้วยว่าเกียร์แบบวงกลมมีความแตกต่างตรงที่ฟันนูนของเฟืองนั้นประกอบกับล้อเว้า สิ่งนี้ช่วยให้คุณเพิ่มแผ่นปะหน้าสัมผัสได้อย่างมาก แต่แรงเสียดทานในคู่เหล่านี้ก็เพิ่มขึ้นอย่างมากเช่นกัน
- คุณยังสามารถแยกประเภทของเกียร์ได้ด้วยตนเอง: เดือย, ขดลวด, บั้งและโค้ง ฟันตรงเป็นฟันคู่ที่พบบ่อยที่สุด ออกแบบได้ง่าย ราคาถูกในการผลิต และเชื่อถือได้ในการใช้งาน เส้นสัมผัสในกรณีนี้ขนานกับแกนเพลา ล้อดังกล่าวมีราคาไม่แพงในการผลิต แต่สามารถส่งแรงบิดสูงสุดที่ค่อนข้างน้อยเมื่อเทียบกับเฟืองเกลียวและเฟืองก้างปลา
เฟืองเกลียวเหมาะที่สุดเมื่อมีความเร็วในการหมุนสูงมาก โซลูชั่นนี้ช่วยให้มีความราบรื่นและลดเสียงรบกวน ข้อเสียถือเป็นภาระขนาดใหญ่บนตลับลูกปืนเมื่อมีแรงตามแนวแกนเกิดขึ้น
ล้อเชฟรอนมีข้อดีหลายประการซึ่งมีอยู่ในคู่ขดลวด ประการแรก พวกมันจะไม่สร้างภาระเพิ่มเติมให้กับตลับลูกปืนเนื่องจากแรงตามแนวแกน (แรงมีหลายทิศทาง)
ล้อโค้งมักจะใช้เมื่อต้องการอัตราทดเกียร์สูงสุด ล้อดังกล่าวสร้างเสียงรบกวนน้อยลงระหว่างการทำงานและยังโค้งงอได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
เกียร์และเกียร์ทำมาจากอะไร?
โดยทั่วไปแกนของเฟืองจะเป็นเหล็ก ในกรณีนี้เกียร์จะต้องมีความแข็งแกร่งมากขึ้นเนื่องจากล้ออาจมีได้ ลักษณะที่แตกต่างกันในแง่ของความแข็งแกร่ง
ด้วยเหตุนี้ เกียร์จึงทำจากวัสดุที่แตกต่างกัน และผลิตภัณฑ์ดังกล่าวยังได้รับการบำบัดความร้อนเพิ่มเติม และ/หรือการบำบัดทางเคมีและอุณหภูมิที่ซับซ้อนอีกด้วย
ตัวอย่างเช่น เฟืองที่ทำจากโลหะผสมเหล็กยังผ่านกระบวนการชุบแข็งพื้นผิวด้วย ซึ่งอาจใช้วิธีการเพื่อให้ได้คุณลักษณะที่ต้องการ (ไนไตรดิง คาร์บูไรซิ่ง หรือไซยาไนเดชัน) หากใช้เหล็กกล้าคาร์บอนในการผลิตเฟือง วัสดุดังกล่าวจะทำให้ตัวเรือนแข็งขึ้น
สำหรับฟันนั้น ความแข็งแรงของพื้นผิวเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับฟัน และแกนกลางจะต้องนุ่มและมีความหนืด คุณลักษณะเหล่านี้ช่วยให้คุณหลีกเลี่ยงการแตกหักและการสึกหรออย่างรวดเร็วของพื้นผิวรับน้ำหนักในการทำงาน ให้เราเพิ่มด้วยว่ากลไกคู่ล้อที่ไม่มีภาระหนักและความเร็วในการหมุนสูงนั้นทำจากเหล็กหล่อ คุณยังสามารถหาทองสัมฤทธิ์ ทองเหลือง และแม้แต่พลาสติกทุกชนิดเป็นวัสดุสำหรับทำชุดล้อได้
เฟืองนั้นทำจากช่องว่างที่ได้จากการหล่อหรือการปั๊ม จากนั้นจึงใช้วิธีการตัดฟัน การตัดทำได้โดยใช้วิธีการคัดลอกและการรีด วิธีการกลิ้งทำให้สามารถสร้างฟันที่มีรูปแบบต่างกันได้โดยใช้เครื่องมือชิ้นเดียว (เครื่องตัด เตา ชั้นวาง)
หากต้องการดำเนินการตัดโดยใช้วิธีการคัดลอก จำเป็นต้องใช้เครื่องตัดนิ้ว หลังจากตัดแล้ว จะดำเนินการอบชุบด้วยความร้อน หากจำเป็นต้องใช้เกียร์ที่มีความแม่นยำสูง หลังจากการอบชุบด้วยความร้อนดังกล่าว จะมีการบดและรีดเพิ่มเติม
ประการแรกข้อดีของการส่งผ่านเกียร์คือ:
นอกจากนี้ยังมีข้อเสียของการส่งผ่านเกียร์:
- ข้อกำหนดที่เพิ่มขึ้นสำหรับคุณภาพการผลิตและความแม่นยำในการติดตั้ง
- ที่ ความเร็วสูงเสียงการหมุนเกิดขึ้นเนื่องจากความไม่ถูกต้องที่อาจเกิดขึ้นในการผลิตระดับเสียงและโปรไฟล์ของฟัน
- ความแข็งแกร่งที่เพิ่มขึ้นไม่อนุญาตให้มีการชดเชยโหลดไดนามิกอย่างมีประสิทธิภาพส่งผลให้เกิดการทำลายและการลื่นไถลและข้อบกพร่องปรากฏขึ้น
สุดท้ายนี้ เราทราบว่าในระหว่างการบำรุงรักษา จะต้องตรวจสอบกลไก ตรวจสอบสภาพของเกียร์ เกียร์และฟันเพื่อดูความเสียหาย รอยแตกร้าว การบิ่น ฯลฯ
มีการตรวจสอบการมีส่วนร่วมและคุณภาพด้วย (มักใช้สีซึ่งใช้กับฟัน) การทาสีช่วยให้คุณสามารถศึกษาขนาดของแผ่นปะหน้าสัมผัส รวมถึงตำแหน่งของมันที่สัมพันธ์กับความสูงของฟัน ในการปรับการมีส่วนร่วม จะใช้ตัวเว้นระยะซึ่งวางอยู่ในชุดตลับลูกปืน
มาสรุปกัน
อย่างที่คุณเห็น การส่งผ่านเกียร์เป็นวิธีการแก้ปัญหาที่ค่อนข้างธรรมดา ซึ่งใช้ในส่วนประกอบ ชุดประกอบ และกลไกต่างๆ เมื่อคำนึงถึงความจริงที่ว่ามีการส่งสัญญาณดังกล่าวหลายประเภทก่อนที่จะใช้ประเภทใดประเภทหนึ่งซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบนักออกแบบจะคำนึงถึงคุณสมบัติจลนศาสตร์และกำลังของการทำงานของกลไกและหน่วยต่างๆ
โดยคำนึงถึงคุณสมบัติและโหลดจำนวนหนึ่ง ประเภทของการส่งเกียร์ ขนาดของมันจะถูกเลือก และระดับของการโหลดจะถูกกำหนด หลังจากนั้นจะมีการเลือกวัสดุสำหรับการผลิตคู่เกียร์ตลอดจนวิธีการในการประมวลผลและการตัดฟันที่จำเป็น เมื่อคำนวณ โมดูลหมั้น ค่าระยะการเคลื่อนที่ จำนวนฟันเฟืองและล้อ ระยะห่างระหว่างเพลา ความกว้างของขอบล้อ ฯลฯ จะถูกนำมาพิจารณาแยกกัน
ในกรณีนี้ เงื่อนไขหลักที่กำหนดอายุการใช้งานของเกียร์และทรัพยากรนั้นถือเป็นความต้านทานการสึกหรอโดยทั่วไปของพื้นผิวฟันตลอดจนความแข็งแรงในการดัดงอของฟัน ที่จะได้รับ ลักษณะที่ต้องการภายในกรอบการออกแบบการผลิตกลไกเกียร์จะให้ความสนใจเป็นพิเศษกับคุณสมบัติเหล่านี้
อ่านด้วย
ไฮปอยด์เกียร์ในระบบส่งกำลังของรถยนต์: ไฮปอยด์เกียร์คืออะไร คุณสมบัติและความแตกต่างรวมถึงข้อดีและข้อเสียของมัน
โมดูล m และจำนวนฟัน z เป็นปริมาณหลักที่กำหนดการเข้าเกียร์ ค่าของโมดูลสำหรับเกียร์ทั้งหมดเป็นค่ามาตรฐานที่แสดงได้จากสูตร m = d/z มีหน่วยเป็นมิลลิเมตร ด้านล่างนี้เป็นค่าตัวเลขของโมดูลมาตรฐานที่ใช้ในการผลิตเกียร์ตาม GOST 9563-60 (ST SEV 310-76):
แถวที่ 1 มม.: 0,05; 0,06; 0,08; 0,1; 0,12; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4,5; 6; 8; 10; 12; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 60; 80; 100.
แถวที่ 2 มม.: 0,055; 0,07; 0,09; 0,11; 0,22; 0,28; 0,35; 0,45; 0,55; 0,7; 0,9; 1,125; 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7; 9; 11; 14; 18; 22; 28; 36; 45; 55; 70; 90.
เมื่อกำหนดค่าโมดูลัส ควรเลือกแถวแรกมากกว่าแถวที่สอง
ระบบส่งกำลังเกียร์ ข้อมูลทั่วไปและการจำแนกประเภทของเกียร์
กลไกที่ลิงก์ที่เคลื่อนที่สองตัวถูกใส่เกียร์นั่งร้านที่สร้างตัวหมุนหรือตัวป้อนพร้อมลิงค์คงที่คู่นี้เรียกว่ารถไฟเกียร์(รูปที่ 1)
ข้าว. 1. ประเภทของเกียร์:ก บี ซี - เดือยเกียร์พร้อมภายนอกการว่าจ้าง;ช - ระบบส่งกำลังแบบแร็คแอนด์พิเนียนง - เฟืองทรงกระบอกพร้อมเฟืองภายในอี - เฟืองเกลียวเกียร์;ก, เอช, ฉัน - เกียร์เอียง เค-กีเกียร์ปอยด์
ในกรณีส่วนใหญ่ รถไฟเฟืองทำหน้าที่ส่งการเคลื่อนที่แบบหมุน ในกลไกบางอย่าง การส่งสัญญาณนี้ใช้เพื่อแปลงการเคลื่อนที่แบบหมุนเป็นการเคลื่อนที่แบบแปล (หรือในทางกลับกัน ดูรูปที่ 1 ช)
เฟืองขับเป็นเกียร์ประเภทที่ใช้กันทั่วไปที่สุดในวิศวกรรมเครื่องกลและการผลิตเครื่องมือสมัยใหม่ ใช้ในความเร็วที่หลากหลาย (สูงถึง 275 ม./วินาที) และกำลัง (สูงถึงหมื่นกิโลวัตต์)
ข้อดีหลักของเกียร์เมื่อเทียบกับการส่งสัญญาณอื่นๆ:
ความสามารถในการผลิตอัตราทดเกียร์คงที่
ความสามารถในการรับน้ำหนักสูง
ประสิทธิภาพสูง (สูงถึง 0.97-0.99 สำหรับล้อคู่เดียว)
ขนาดโดยรวมเล็กเมื่อเทียบกับเกียร์ประเภทอื่นภายใต้สภาวะที่เท่ากัน
ความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงานที่มากขึ้น ความง่ายในการบำรุงรักษา
โหลดบนเพลาและส่วนรองรับค่อนข้างต่ำ
ข้อเสียของเกียร์ควรรวมถึง:
ไม่สามารถเปลี่ยนอัตราทดเกียร์ได้อย่างต่อเนื่อง
ข้อกำหนดสูงสำหรับการผลิตและการติดตั้งที่มีความแม่นยำ
เสียงรบกวนที่ความเร็วสูง คุณสมบัติดูดซับแรงกระแทกไม่ดี
ความเทอะทะในระยะห่างมากระหว่างแกนของไดรฟ์และเพลาขับเคลื่อน
ความต้องการอุปกรณ์และเครื่องมือพิเศษสำหรับการตัดฟัน
เฟืองขับไม่ได้ป้องกันเครื่องจักรจากการโอเวอร์โหลดที่เป็นอันตรายที่อาจเกิดขึ้น
เกียร์และล้อจำแนกตามลักษณะดังต่อไปนี้(ดูรูปที่ 1):
ตามตำแหน่งสัมพัทธ์ของแกนล้อ - ด้วยแกนขนาน (ทรงกระบอกดูรูปที่ 1) นรก),มีแกนตัดกัน (รูปกรวยดูรูปที่ 1 ฉ-ฉัน)ด้วยแกนขวาง (สกรูดูรูปที่ 1, e, ถึง);
ตามตำแหน่งของฟันที่สัมพันธ์กับล้อที่ขึ้นรูป - ตรง, ขดลวด, บั้งและมีฟันโค้ง;
โดยการออกแบบ - เปิดและปิด;
ตามความเร็วเส้นรอบวง - ความเร็วต่ำ (สูงสุด 3 m/s) สำหรับความเร็วปานกลาง (3-15 m/s) ความเร็วสูง (มากกว่า 15 m/s)
ตามจำนวนขั้นตอน - เดี่ยวและหลายขั้นตอน
ตามตำแหน่งของฟันในเฟืองและล้อ - ภายนอก, ภายใน (ดูรูปที่ 1, ง)และเฟืองเกียร์แบบแร็คแอนด์พีเนียน (ดูรูปที่ 1, ง)
ตามรูปร่างของโปรไฟล์ฟัน - ม้วนเป็นวงกลม;
ตามความถูกต้องของการมีส่วนร่วม มาตรฐานนี้ให้ความแม่นยำ 12 องศา ในทางปฏิบัติ เกียร์สำหรับวิศวกรรมเครื่องกลทั่วไปผลิตจากความแม่นยำระดับที่ 6 ถึงระดับที่ 10 เกียร์ที่ผลิตขึ้นด้วยความแม่นยำระดับที่ 6 จะถูกนำมาใช้ในกรณีที่สำคัญที่สุด
ในบรรดาเกียร์ที่กล่าวข้างต้น เกียร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือ เดือยทรงกระบอกและ ขดลวดระบบส่งกำลังซึ่งเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการผลิตและใช้งาน
เฟืองที่มีฟันโปรไฟล์แบบม้วนซึ่งเกิดจากการรีดจำนวนมากบนเฟืองเกียร์หรือเครื่องสร้างเฟืองนั้นมีความโดดเด่น ข้อดีของการใช้เกียร์แบบม้วนคือ มีความไวต่อความผันผวนของระยะห่างจากศูนย์กลางถึงศูนย์กลางเพียงเล็กน้อย
เกียร์ชนิดอื่นยังคงใช้อยู่ในขอบเขตที่จำกัด ดังนั้น การเปลี่ยนเกียร์แบบไซโคลลอยด์ซึ่งการทำงานของเกียร์ที่มีฟันจำนวนน้อยมาก (2-3) เป็นไปได้ แต่น่าเสียดายที่ไม่สามารถผลิตโดยวิธีการกลิ้งเข้าที่มีประสิทธิภาพสูงสมัยใหม่ ดังนั้น เกียร์ของการเปลี่ยนเกียร์นี้จึงอยู่ ใช้แรงงานเข้มข้นในการผลิตและมีราคาแพง การใส่เกียร์เชิงพื้นที่ใหม่ของ Novikov ยังไม่ได้รับการเผยแพร่อย่างแพร่หลายเนื่องจากมีความไวสูงต่อความผันผวนของระยะห่างระหว่างศูนย์กลาง
เฟืองตรง (ประมาณ 70%) ถูกใช้ที่ความเร็วต่ำและปานกลาง เมื่อโหลดไดนามิกจากความไม่ถูกต้องในการผลิตมีน้อย ในเกียร์ดาวเคราะห์หรือเกียร์เปิด รวมถึงเมื่อจำเป็นต้องเคลื่อนที่ตามแนวแกนของล้อ
ล้อเกลียว (มากกว่า 30%) มีความนุ่มนวลมากกว่า และใช้สำหรับกลไกสำคัญที่ความเร็วปานกลางและสูง
ล้อเชฟรอนมีข้อดีของล้อเกลียวบวกกับแรงในแนวแกนที่สมดุล และใช้ในเกียร์ที่รับน้ำหนักสูง
เฟืองดอกจอกจะใช้ในกรณีที่จำเป็นตามเงื่อนไขของโครงร่างเครื่องจักรเท่านั้น สกรู - ในกรณีพิเศษเท่านั้น
เฟืองภายในหมุนไปในทิศทางเดียวกันและมักใช้ในเฟืองดาวเคราะห์
ระบบส่งกำลังแบบกลไกส่วนใหญ่รวมถึงเกียร์ด้วย เกียร์ใช้ในการเปลี่ยนความเร็วในการหมุน ทิศทางการหมุน และแรงบิด ทำหน้าที่แปลงการเคลื่อนที่แบบหมุนเป็นการเคลื่อนที่แบบแปลนและในทางกลับกัน เพื่อเปลี่ยนการจัดเรียงเชิงพื้นที่ขององค์ประกอบการส่งกำลัง และเพื่อทำหน้าที่อื่น ๆ อีกมากมายที่จำเป็นสำหรับการทำงานของเครื่องจักรและกลไก
เกียร์ถูกใช้เพื่อส่งการเคลื่อนที่แบบหมุนจากเครื่องยนต์ไปยังแอคชูเอเตอร์
ในกรณีนี้ จะทำการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ที่จำเป็น โดยเปลี่ยนความเร็วในการหมุน แรงบิด และทิศทางของแกนหมุน
พวกเขาให้บริการทั้งหมดนี้ ชนิดที่แตกต่างกันการแพร่เชื้อ การจำแนกประเภทเกียร์ตามตำแหน่งของแกนหมุน:
จำเป็นต้องแยกแยะระหว่างการใส่เกียร์ภายนอกและภายใน ด้วยการใส่เกียร์ภายใน ฟันของล้อที่ใหญ่กว่าจะอยู่ที่พื้นผิวด้านในของวงกลม และการหมุนจะเกิดขึ้นในทิศทางเดียว นี่คือเกียร์ประเภทหลัก
มีความเป็นไปได้มากมายที่จะรวมพวกมันเข้าด้วยกันและใช้ในแผนจลนศาสตร์ต่างๆ
รูปร่างฟัน
เกียร์แตกต่างกันไปตามโปรไฟล์และประเภทของฟัน- ขึ้นอยู่กับรูปร่างของฟัน เฟืองแบบม้วน เฟืองวงกลม และไซโคลลอยด์จะมีความแตกต่างกัน ที่ใช้กันมากที่สุดคือเกียร์แบบม้วน พวกเขามีความเหนือกว่าทางเทคโนโลยี การตัดฟันสามารถทำได้ด้วยเครื่องมือแร็คแอนด์พีเนียนแบบง่ายๆ เกียร์เหล่านี้มีลักษณะเฉพาะคืออัตราทดเกียร์คงที่ โดยไม่ขึ้นกับระยะการเคลื่อนที่จากศูนย์กลางถึงศูนย์กลาง แต่เมื่อใช้กำลังสูง ข้อเสียจะเกิดขึ้นเนื่องจากมีจุดสัมผัสขนาดเล็กในพื้นผิวนูนทั้งสองของฟัน สิ่งนี้สามารถนำไปสู่ความเสียหายที่พื้นผิวและการบิ่นของวัสดุพื้นผิว
ในการใส่เกียร์แบบวงกลม ฟันนูนของตาข่ายเฟืองกับล้อเว้าและส่วนสัมผัสจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ข้อเสียของเกียร์เหล่านี้คือเกิดแรงเสียดทานที่คู่ล้อ ประเภทของเกียร์:
คู่ล้อฟันตรงเป็นเรื่องธรรมดาที่สุด ออกแบบ ผลิต และใช้งานง่าย.
วัสดุสำหรับการผลิต
วัสดุหลักในการทำชุดล้อคือเหล็ก เกียร์ต้องมีลักษณะความแข็งแรงสูงกว่า ดังนั้นล้อจึงมักทำจากวัสดุที่แตกต่างกันและผ่านการบำบัดด้วยความร้อนหรือสารเคมี-ความร้อนที่แตกต่างกัน เฟืองที่ทำจากเหล็กโลหะผสมจะต้องผ่านการชุบแข็งที่พื้นผิวโดยวิธีไนไตรด์ คาร์บูไรซิ่ง หรือไซยาไนด์ สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน จะใช้การชุบผิวแข็ง
ฟันจะต้องมีความแข็งแรงของพื้นผิวสูง รวมถึงแกนที่นุ่มและมีความหนืดมากกว่า ซึ่งจะช่วยปกป้องพวกเขาจากการแตกหักและการสึกหรอของพื้นผิว ชุดล้อของยานพาหนะความเร็วต่ำสามารถทำจากเหล็กหล่อได้ ทองแดง ทองเหลือง และพลาสติกชนิดต่างๆ ยังใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ
วิธีการประมวลผล
เฟืองทำจากช่องว่างที่มีการประทับตราหรือหล่อโดยการตัดฟัน- การตัดทำได้โดยใช้วิธีการคัดลอกและการกลิ้ง การวิ่งทำให้คุณสามารถตัดฟันได้หลายรูปแบบด้วยเครื่องมือเดียว เครื่องมือตัดอาจเป็นเครื่องตัด เตา หรือแผ่นระแนง สำหรับการตัดโดยใช้วิธีการลอกแบบ จะใช้เครื่องตัดนิ้ว การรักษาความร้อนจะดำเนินการหลังการตัด แต่สำหรับการใส่เกียร์ การบด หรือการรีดที่มีความแม่นยำสูงก็ใช้หลังจากการอบชุบด้วยความร้อนเช่นกัน
การบำรุงรักษาและการเรียกเก็บเงิน
การบำรุงรักษาประกอบด้วยการตรวจสอบกลไก ตรวจสอบความสมบูรณ์ของฟันและการไม่มีเศษ การตรวจสอบการยึดเกาะที่ถูกต้องทำได้โดยการทาสีบนฟัน ศึกษาขนาดของแผ่นปะสัมผัสและตำแหน่งตามความสูงของฟัน การปรับเปลี่ยนทำได้โดยการติดตั้งตัวเว้นระยะในชุดตลับลูกปืน
ก่อนอื่นคุณต้องตัดสินใจเกี่ยวกับจลนศาสตร์และ ลักษณะพลังงานจำเป็นต่อการทำงานของกลไก เลือกประเภทของการส่ง โหลดและขนาดที่อนุญาต จากนั้นเลือกวัสดุและการบำบัดความร้อน การคำนวณรวมถึงการเลือกโมดูลหมั้น หลังจากนั้นจึงเลือกค่าการกระจัด จำนวนฟันเฟืองและล้อ ระยะห่างจากศูนย์กลาง และความกว้างของขอบล้อ สามารถเลือกค่าทั้งหมดได้จากตารางหรือใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์พิเศษ
เงื่อนไขหลักที่จำเป็นสำหรับการใช้งานเกียร์ในระยะยาวคือความต้านทานการสึกหรอของพื้นผิวสัมผัสของฟันและความแข็งแรงในการดัดงอ
ความสำเร็จ ลักษณะที่ดีและมุ่งเน้นหลักในการออกแบบและผลิตกลไกเกียร์