ขนาดเฟืองทำงานอย่างไร

I. ฟังก์ชั่นพื้นฐานของเฟืองในการส่งกำลัง
เฟืองเป็นชิ้นงานที่สำคัญมากในอุปกรณ์ส่งกำลังแบบวงแหวน และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านวิศวกรรม เหมืองแร่ เครื่องจักร และสาขาอื่นๆ ส่วนใหญ่เป็นโครงสร้างเฟือง และการประมวลผลชิ้นงานเฟืองเสร็จสิ้นด้วยเครื่องกัดทั่วไป ในระบบส่งกำลัง เฟืองและโซ่ทำงานร่วมกันเพื่อถ่ายโอนกำลังจากส่วนประกอบหนึ่งไปยังอีกส่วนประกอบหนึ่ง ขนาดของเฟืองมีผลกระทบสำคัญต่อความแม่นยำ ความเสถียร และประสิทธิภาพของกระบวนการส่งกำลังทั้งหมด

ครั้งที่สอง พารามิเตอร์พื้นฐานของเฟือง
1. จำนวนฟัน (z)
- จำนวนฟันเป็นพารามิเตอร์สำคัญของเฟือง จำนวนฟันที่แตกต่างกันจะเหมาะสมกับสภาพการทำงานที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น โดยทั่วไปแล้ว เฟืองที่มี 19 ฟันขึ้นไปจะใช้กับเฟืองที่ทำงานภายใต้ความเร็วปานกลางและสูง และในสภาพการทำงานปกติ ฟัน 17 ซี่ใช้สำหรับเฟืองที่มีระยะพิทช์ขนาดเล็กเท่านั้น แนะนำให้ใช้ฟัน 23 ซี่ขึ้นไปในสถานการณ์กระแทก เมื่ออัตราส่วนความเร็วต่ำ การใช้เฟืองฟันสูงสามารถลดการหมุนของข้อโซ่ แรงดึงของโซ่ และภาระบนแบริ่งได้อย่างมาก
- จำนวนฟันยังมีบทบาทสำคัญในการคำนวณขนาดอื่นๆ ของเฟือง เช่น เส้นผ่านศูนย์กลางวงกลมพิตช์และเส้นผ่านศูนย์กลางวงกลมปลายฟัน
2. พิทช์ (p)
- ระยะพิทช์เป็นพารามิเตอร์พื้นฐานของโซ่และเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ที่สำคัญของเฟือง ระดับเสียงเป็นค่ามาตรฐาน และค่าระดับเสียงทั่วไปคือ 8, 9.525, 12.7, 15.875, 19.05, 25.4, 31.75, 38.1, 44.45, 50.8 เป็นต้น
- การคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางวงกลมพิทช์และขนาดอื่นๆ ของเฟืองมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับพิทช์ ตัวอย่างเช่น เส้นผ่านศูนย์กลางของวงกลมพิทช์ d=p/sin(180 องศา /z)
3. เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกสูงสุด (d1) และระยะพิทช์แถว (pt) ของปลอก
- พารามิเตอร์เหล่านี้เป็นพารามิเตอร์พื้นฐานของเฟืองด้วย และมีความสำคัญอย่างยิ่งในการออกแบบเฟืองและการจับคู่กับโซ่ สามารถใช้งานร่วมกับเฟืองขนาดอื่นๆ และข้อกำหนดเฉพาะของโซ่ได้ เพื่อให้มั่นใจว่าระบบส่งกำลังทั้งหมดทำงานได้ตามปกติ

3. การคำนวณขนาดหลักของเฟือง
1. เส้นผ่านศูนย์กลางวงกลมพิทช์ (d)
- สูตรการคำนวณคือ d=p/sin(180 องศา /z) เส้นผ่านศูนย์กลางนี้เป็นมิติทางทฤษฎีที่สำคัญของเฟือง ในการออกแบบและวิเคราะห์เฟือง เป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญในการกำหนดความสัมพันธ์แบบประกบกันระหว่างเฟืองกับโซ่
- ตัวอย่างเช่น เมื่อทราบระยะพิทช์ p และจำนวนฟัน z จะสามารถคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางวงกลมพิทช์ได้อย่างแม่นยำ ระยะพิทช์และจำนวนฟันที่ต่างกันจะส่งผลให้เส้นผ่านศูนย์กลางของวงกลมพิทช์ต่างกัน ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำในการจับคู่ของเฟืองและโซ่
2. วงกลมปลายฟัน (เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก) (D)
- สูตรการคำนวณสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางวงกลมปลายฟันคือ D=p×(0.54+cot180 องศา /z) เส้นผ่านศูนย์กลางวงกลมปลายฟันจะกำหนดขนาดรูปร่างด้านนอกสุดของเฟือง
- ในการใช้งานจริง มิตินี้มีอิทธิพลสำคัญต่อความสัมพันธ์ของโครงร่างเชิงพื้นที่ระหว่างเฟืองและส่วนประกอบอื่นๆ ตัวอย่างเช่น เมื่อติดตั้งเฟือง จำเป็นต้องพิจารณาว่าเส้นผ่านศูนย์กลางวงกลมของปลายฟันจะรบกวนส่วนประกอบโดยรอบหรือไม่

4. ความสัมพันธ์ระหว่างขนาดเฟืองและประสิทธิภาพการส่งกำลัง
1. ผลกระทบต่อความเร็ว
- จำนวนฟันและระยะพิทช์ของเฟืองจะส่งผลต่อความเร็วในการเคลื่อนที่ของโซ่ ที่ความเร็วอินพุตเท่ากัน เฟืองที่มีจำนวนฟันมากกว่าจะมีความเร็วในการเคลื่อนที่ค่อนข้างเสถียรกว่า เนื่องจากการหมุนของข้อโซ่ลดลง ซึ่งช่วยให้ควบคุมความเร็วได้แม่นยำยิ่งขึ้น
- ระยะห่างที่แตกต่างกันจะส่งผลต่อความเร็วเชิงเส้นของโซ่ด้วย เมื่อขับเคลื่อนด้วยเฟือง โซ่ที่มีระยะพิทช์ใหญ่กว่าจะเดินทางในระยะทางที่ไกลกว่าต่อการหมุนของตัวต่อโซ่หนึ่งตัว และมีความเร็วเชิงเส้นที่สูงกว่าที่ความเร็วเท่ากัน
2. ผลกระทบต่อโหลด
- ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น เมื่ออัตราส่วนความเร็วต่ำ เฟืองฟันเฟืองสูงสามารถลดการหมุนของข้อโซ่ แรงดึงของโซ่ และภาระบนแบริ่งได้ ขนาดเฟืองที่เหมาะสมสามารถทำให้แรงระหว่างโซ่และเฟืองมีความสม่ำเสมอมากขึ้นในระหว่างกระบวนการส่งกำลัง ช่วยลดสถานการณ์ความเข้มข้นของความเค้นเฉพาะที่
- หากเลือกขนาดเฟืองไม่ถูกต้อง เช่น ระยะพิทช์ใหญ่เกินไปและจำนวนฟันน้อยเกินไป โซ่อาจได้รับความตึงมากเกินไปในระหว่างกระบวนการตาข่าย ซึ่งอาจทำให้โซ่ยืดออกได้ง่ายและ ผิดรูปหรือแตกหัก และยังจะเพิ่มภาระให้กับแบริ่งและลดอายุการใช้งานของระบบส่งกำลังทั้งหมดอีกด้วย

ตารางพารามิเตอร์ขนาดมาตรฐาน V. Sprocket
พารามิเตอร์พื้นฐานของเฟืองคือระยะพิทช์ p ของโซ่ที่มาคู่ เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกสูงสุด d1 ของปลอก ระยะห่างระหว่างแถว pt และจำนวนฟัน z ขนาดหลักและสูตรการคำนวณของเฟืองถูกนำมาใช้ รวมถึงพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น เส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดที่อนุญาตของรูดุมเฟือง พารามิเตอร์เหล่านี้เป็นไปตามมาตรฐานบางอย่าง เช่น GB/T10855-2016 Toothed Chain และ Sprocket Standard ตารางพารามิเตอร์ขนาดมาตรฐานของเฟืองในมาตรฐานนี้ให้พื้นฐานที่สำคัญสำหรับการออกแบบ การผลิต และการเลือกเฟือง