เฟืองเป็นชิ้นส่วนเชิงกลพื้นฐานที่ใช้ในงานต่างๆ มากมายในอุตสาหกรรมการผลิต ยานยนต์ หุ่นยนต์ และอวกาศ ในบรรดาชิ้นส่วนเหล่านั้นเฟืองดอกจอกเฟืองเกลียวและเฟืองตรงเป็นเฟืองสามประเภทที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยแต่ละประเภทได้รับการออกแบบมาเพื่อการใช้งานเฉพาะด้าน การทำความเข้าใจลักษณะการออกแบบและความแตกต่างของเฟืองเหล่านี้เป็นกุญแจสำคัญในการเลือกเฟืองที่เหมาะสมสำหรับระบบกลไก

เฟืองเฉียงคืออะไร

มีหลายประเภทเฟืองดอกจอกรวมทั้ง:

เฟืองดอกจอกตรงมีฟันเรียงตรงและรูปทรงกรวยเรียบง่าย

เฟืองดอกจอกเกลียวได้รับการออกแบบให้มีฟันโค้งเพื่อให้การทำงานราบรื่นและเงียบยิ่งขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่ความเร็วสูงหรือรับน้ำหนักมาก

เฟืองดอกจอกไฮปอยด์ คล้ายกับเฟืองดอกจอกเกลียว แต่แกนไม่ตัดกัน นิยมใช้ในเพลาล้อหลังของรถยนต์

เฟืองดอกจอกเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการส่งแรงบิดระหว่างเพลาที่ทำมุมกัน โดยให้มีประสิทธิภาพสูงและขนาดกะทัดรัด

เฟืองตรง vs เฟืองเฉียง
ในขณะที่เฟืองดอกจอกทำงานกับเพลาที่ตัดกัน เฟืองตรงและเฟืองเกลียวมักใช้กับเพลาที่ขนานกัน อย่างไรก็ตาม วิธีการตัดฟันเฟืองมีผลอย่างมากต่อคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพของเฟืองเหล่านั้น

เฟืองตรง
เฟืองตรง เฟืองเป็นเฟืองพื้นฐานที่สุด มีฟันตรงเรียงตัวขนานกับแกนหมุน ข้อดีของเฟืองประเภทนี้ได้แก่:

การออกแบบและการผลิตที่เรียบง่าย

ประสิทธิภาพสูงในการส่งแรงบิด

เหมาะสำหรับความเร็วต่ำถึงปานกลาง

อย่างไรก็ตาม เฟืองตรงมักก่อให้เกิดเสียงดังและแรงกระแทกที่ความเร็วสูงเนื่องจากการขบกันของฟันเฟืองอย่างฉับพลัน ทำให้ไม่เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความเร็วสูงหรือภาระสูง

เฟืองเกลียว
ในทางตรงกันข้าม เฟืองเกลียวมีฟันที่ตัดทำมุมกับแกนเฟือง ทำให้เกิดเป็นรูปทรงเกลียว การออกแบบนี้มีข้อดีหลายประการ:

การทำงานราบรื่นและเงียบกว่าเนื่องจากการสบฟันอย่างค่อยเป็นค่อยไป

ความสามารถในการรับน้ำหนักสูงกว่า เนื่องจากมีฟันสัมผัสกันมากขึ้นในแต่ละช่วงเวลา

ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นที่ความเร็วสูง

อย่างไรก็ตาม เฟืองเกลียวจะสร้างแรงผลักตามแนวแกน ซึ่งต้องนำมาพิจารณาในการออกแบบระบบโดยใช้ตลับลูกปืนหรือแหวนรองรับแรงผลักที่เหมาะสม นอกจากนี้ การผลิตเฟืองเกลียวยังซับซ้อนและมีต้นทุนสูงกว่าเฟืองตรงเล็กน้อย
เฟืองดอกจอกเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเปลี่ยนทิศทางของแรงบิดระหว่างเพลาที่ตัดกัน ซึ่งโดยทั่วไปจะทำมุม 90 องศา

เฟืองตรงเป็นเฟืองที่มีราคาประหยัดและเหมาะสำหรับงานที่ไม่ซับซ้อน ความเร็วต่ำ ภาระต่ำ และใช้เพลาขนานกัน

เฟืองเกลียวให้ประสิทธิภาพที่ดียิ่งขึ้นที่ความเร็วสูงขึ้น พร้อมเสียงรบกวนที่ลดลงและการทำงานที่ราบรื่นยิ่งขึ้น ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับสภาพแวดล้อมที่ต้องการประสิทธิภาพสูงกว่า

การเลือกประเภทเกียร์ที่เหมาะสมนั้นขึ้นอยู่กับความเร็ว โหลด ทิศทางการวางเพลา และข้อจำกัดด้านเสียงรบกวนของงานนั้นๆ การเข้าใจความแตกต่างเหล่านี้จะช่วยให้วิศวกรออกแบบระบบกลไกที่มีความน่าเชื่อถือและมีประสิทธิภาพมากขึ้น