พื้นฐานการออกแบบเฟือง: ประเภทและการเลือกโมดูล

1. การจำแนกประเภทและการเลือกเฟือง#

2. หลักการเลือกโมดูล#

โมดูล m = d/z (เส้นผ่านศูนย์กลางวงพิทช์ / จำนวนฟัน) — พารามิเตอร์พื้นฐานที่สุดของเฟือง:

• ความแข็งแรงต่อการดัดเป็นตัวกำหนด: โมดูลใหญ่ขึ้น = โคนฟันหนาขึ้น = ความแข็งแรงต่อการดัดสูงขึ้น
• หลักโมดูลต่ำสุด: เลือกโมดูลที่เล็กที่สุดที่ผ่านข้อกำหนดด้านความแข็งแรง — ต้นทุนต่ำลง สั่นสะเทือนน้อยลง
• ชุดโมดูลมาตรฐาน (GB/T 1357): 0.5, 0.6, 0.8, 1, 1.25, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 5, 6, 8, 10…
• จำนวนฟันที่ควรเป็นจำนวนเฉพาะสัมพัทธ์: หลีกเลี่ยงการสึกหรอแบบเป็นคาบ; โดยทั่วไปพิเนียนมี 17-25 ฟัน (≥17 เพื่อหลีกเลี่ยงการกัดเซาะโคนฟัน)

3. มุมกด#

• มาตรฐาน 20°: ใช้กันทั่วไปที่สุด สมดุลระหว่างความแข็งแรงโคนฟันและอัตราการเลื่อน
• 14.5°: มาตรฐานเก่ากว่า ประกบกันเรียบกว่าแต่โคนฟันอ่อนกว่า
• 25°: เฟืองงานหนัก ความแข็งแรงโคนฟันสูงขึ้นแต่มีอัตราการเลื่อนเพิ่มขึ้น

4. การเลื่อนโปรไฟล์#

• การเลื่อนบวก (x>0): เพิ่มความหนาฟัน ปรับปรุงความแข็งแรงต่อการดัด หลีกเลี่ยงการกัดเซาะโคนฟัน
• การเลื่อนลบ (x<0): ลดความหนาฟัน ปรับระยะศูนย์กลาง
• การเลื่อนเท่ากัน: x1+x2=0 ระยะศูนย์กลางไม่เปลี่ยน
• การเลื่อนเชิงมุม: x1+x2≠0 ระยะศูนย์กลางเปลี่ยน

5. ข้อมูลเชิงลึกภาคปฏิบัติ#

ข้อมูลเชิงลึก 1: พิเนียนเป็นจุดอ่อนเสมอ#

ในเฟืองคู่ใด ๆ พิเนียนมีจำนวนฟันน้อยกว่า จำนวนรอบความเค้นดัดมากกว่า และความเสี่ยงเสียหายสูงกว่า

ข้อเสนอแนะ:

• พิเนียนควรมีความแข็งสูงกว่าเล็กน้อย (สูงกว่าเฟืองใหญ่ 30-50 HB)
• ใช้การเลื่อนบวกกับพิเนียน ใช้การเลื่อนศูนย์หรือลบกับเฟืองใหญ่
• พิเนียน: 20CrMnTi อบคาร์บูไรซ์; เฟืองใหญ่: 40Cr ชุบแข็งและอบคืนตัว

ข้อมูลเชิงลึก 2: กับดักการเลือกโมดูล#

ลูกค้ามักเรียกร้องว่า “โมดูลใหญ่ขึ้น = แข็งแรงขึ้น” แต่โมดูลที่ใหญ่เกินไปนำมาซึ่ง:

• ความสูงฟันเพิ่มขึ้น → อัตราการเลื่อนสูงขึ้น → สึกหรอเร็วขึ้น
• อัตราส่วนการประกบลดลง → ความเรียบเนียนในการประกบลดลง
• ต้นทุนวัสดุสูงขึ้น

กลยุทธ์ที่ถูกต้อง: ภายใต้ความแข็งแรงต่อการดัดที่ยอมรับได้ ควรเลือกโมดูลเล็กลง + ความกว้างหน้าฟันที่กว้างขึ้นอย่างเหมาะสม

ข้อมูลอ้างอิงด่วน — ข้อแนะนำวัสดุและโมดูล (Grade 7, ภาระปานกลาง)#

Geyontech — การผลิตเฟืองความแม่นยำและระบบส่งกำลัง

ภาคผนวก: เฟืองภายในเทียบกับเฟืองภายนอก (ขาดหายจากฉบับภาษาอังกฤษ)#

ข้อมูลเชิงลึก 3: เฟืองภายในเทียบกับเฟืองภายนอก#

การประกบของเฟืองภายใน (นิยมใช้ในตัวพาเพลเนตารี) มีรัศมีโค้งมากกว่าและความเค้นสัมผัสต่ำกว่า แต่ตัดเฉือนยากกว่า (การกัดขึ้นรูป/การโบรช) และจำนวนฟันถูกจำกัดด้วยการแทรกสอด (z_inner - z_outer ≥ 8-10)

“เมื่อออกแบบเฟือง อย่าดูแค่ความแข็งแรงของชิ้นส่วนแต่ละชิ้น — ให้พิจารณา ความสมดุลอายุการใช้งานของคู่เฟือง เฟืองใหญ่ที่ไม่เคยเสียหายเมื่อจับคู่กับพิเนียนที่เสียหายภายในสามเดือน ทำให้ระบบส่งกำลังทั้งหมดไม่ผ่านข้อกำหนด”