เฟืองก้างปลาเฟืองทดรอบเป็นที่รู้จักกันดีในด้านการออกแบบฟันแบบเกลียวคู่ที่เป็นเอกลักษณ์ และได้รับการยกย่องมานานแล้วในด้านความสามารถในการส่งแรงบิดสูงได้อย่างราบรื่นโดยไม่ทำให้เกิดแรงผลักตามแนวแกน มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในงานหนัก เช่น ระบบขับเคลื่อนทางทะเล เกียร์อุตสาหกรรม และคอมเพรสเซอร์กำลังสูง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเครื่องจักรทำงานภายใต้สภาวะที่ต้องการมากขึ้นเรื่อยๆ ทั้งความเร็วสูง โหลดที่แปรผัน และข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพที่เข้มงวดขึ้น การเพิ่มประสิทธิภาพของโครงสร้างเฟืองจึงกลายเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพการเข้าคู่กัน การกระจายโหลด และความทนทานโดยรวม

เหตุใดการปรับเปลี่ยนโทโพโลยีจึงมีความสำคัญ
ในวิศวกรรมเฟือง “การปรับเปลี่ยนโครงสร้าง” หมายถึงการเปลี่ยนแปลงรูปทรงเรขาคณิตของฟันเฟืองอย่างจงใจ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานร่วมกันของเฟืองภายใต้สภาวะการใช้งานจริง สำหรับเฟืองก้างปลา การปรับเปลี่ยนนี้อาจเกี่ยวข้องกับการปรับความโค้งของหน้าฟัน การยกส่วนนำ การลดความโค้งของรูปทรง หรือการเปลี่ยนมุมของโคนฟัน การปรับเปลี่ยนเหล่านี้ไม่ได้มุ่งเน้นไปที่การเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์การออกแบบพื้นฐาน (เช่น โมดูลหรือมุมเกลียว) แต่เป็นการปรับแต่งรูปทรงเรขาคณิตระดับจุลภาคอย่างละเอียด เพื่อชดเชยการโก่งตัวแบบยืดหยุ่น การขยายตัวจากความร้อน และความคลาดเคลื่อนจากการผลิต

หากปราศจากการปรับปรุงเหล่านี้ แม้แต่เฟืองก้างปลาที่ผลิตอย่างแม่นยำก็อาจประสบปัญหาการกระจายแรงที่ไม่สม่ำเสมอทั่วความกว้างของหน้าสัมผัส ซึ่งอาจนำไปสู่การกระจุกตัวของความเค้นเฉพาะจุด การเกิดหลุมบนพื้นผิว หรือการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนที่เพิ่มขึ้น การปรับเปลี่ยนโครงสร้างทางเรขาคณิตช่วยให้วิศวกรสามารถกระจายแรงกดสัมผัสได้อย่างสม่ำเสมอมากขึ้น ทำให้การทำงานราบรื่นขึ้น อายุการใช้งานยาวนานขึ้น และมีความหนาแน่นของกำลังสูงขึ้น

แนวทางสำคัญในการปรับเปลี่ยนโครงสร้างเฟืองก้างปลา

1. ลีด คราวน์นิ่ง– การเพิ่มความโค้งเล็กน้อยตามหน้าเฟืองจะช่วยลดปัญหาการเยื้องศูนย์ของเพลาและการเสียรูปของตัวเรือน ทำให้การสัมผัสระหว่างฟันเฟืองสม่ำเสมอ

2. การแก้ไขโปรไฟล์– การเพิ่มส่วนเว้าที่ปลายหรือโคนฟันจะช่วยลดความเสี่ยงของการสัมผัสขอบและชดเชยการโก่งตัวภายใต้แรงกด ทำให้การเข้าคู่ฟันราบรื่นยิ่งขึ้น

3. การออกแบบฟันแบบไม่สมมาตร– ในการใช้งานที่มีแรงสูงและทิศทางเดียวบางประเภท สามารถใช้รูปทรงฟันเฟืองที่ไม่สมมาตรเพื่อเพิ่มความสามารถในการรับแรงในทิศทางการหมุนหลักได้

4. ลักษณะภูมิประเทศเฉพาะที่– การกำจัดวัสดุเพียงเล็กน้อยในบริเวณเป้าหมายจะช่วยลดโอกาสการเกิดรอยขีดข่วนหรือรอยบุ๋มขนาดเล็กในบริเวณที่มีความเค้นสูง

ผลกระทบต่อประสิทธิภาพการจับคู่
การปรับเปลี่ยนโครงสร้างเครือข่ายอย่างมีประสิทธิภาพจะช่วยปรับปรุงตัวชี้วัดประสิทธิภาพหลายประการ:

• การกระจายแรง: รูปทรงฟันที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมช่วยให้รูปแบบการสัมผัสยังคงอยู่ตรงกลางภายใต้สภาวะแรงต่างๆ ลดจุดสูงสุดของความเค้นให้น้อยที่สุด

• ลดการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวน: การถ่ายโอนภาระที่ราบรื่นช่วยลดการกระตุ้นแบบไดนามิก ส่งผลให้การทำงานของเกียร์เงียบลง ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับทั้งการใช้งานในอุตสาหกรรมและทางทะเล

• ประสิทธิภาพที่สูงขึ้น: การลดการสูญเสียจากแรงเสียดทานผ่านการสัมผัสที่เหมาะสมที่สุด ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการส่งกำลัง

• อายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น: การควบคุมแรงเค้นที่ดีขึ้นช่วยลดกลไกการสึกหรอ เช่น การเกิดหลุม การเกิดรอยขีดข่วน หรือการเสียรูปทรงแบบพลาสติก

เครื่องมือขั้นสูงสำหรับการนำไปใช้งาน
ปัจจุบันวิศวกรใช้แพลตฟอร์ม CAD/CAM ขั้นสูงและซอฟต์แวร์การวิเคราะห์องค์ประกอบจำกัด (FEA) เพื่อจำลองพฤติกรรมการเข้าคู่กันของเฟืองก้างปลาภายใต้ภาระการใช้งาน เครื่องมือเหล่านี้ช่วยให้สามารถคาดการณ์การกระจายความเค้นสัมผัสได้อย่างแม่นยำ ทำให้สามารถปรับเปลี่ยนโครงสร้างทางเรขาคณิตโดยใช้ข้อมูลก่อนการผลิต จากนั้นเทคโนโลยีการเจียรเฟือง CNC และการขึ้นรูปโปรไฟล์จะช่วยให้มั่นใจได้ว่ารูปทรงเรขาคณิตที่ปรับเปลี่ยนนั้นมีความแม่นยำระดับไมครอน

ความสามารถด้านวิศวกรรมของ Belon Gear
At เบลอน เกียร์เราผสานการปรับเปลี่ยนโครงสร้างทางเรขาคณิตของฟันเฟืองเข้ากับกระบวนการออกแบบเฟืองก้างปลา เพื่อตอบสนองความต้องการของการใช้งานหนักทั่วโลก ทีมงานของเราใช้เครื่องมือ Klingelnberg และ Gleason ที่มีความแม่นยำสูง ควบคู่กับซอฟต์แวร์จำลองขั้นสูง เพื่อส่งมอบเฟืองที่มีการสัมผัสฟันที่เหมาะสมที่สุด การสั่นสะเทือนน้อยที่สุด และอายุการใช้งานที่ยาวนานเป็นพิเศษ ตั้งแต่การพัฒนาต้นแบบไปจนถึงการผลิตขนาดใหญ่ เราปรับแต่งทุกรายละเอียดของโครงสร้างจุลภาคของฟันเฟืองให้ตรงกับความต้องการใช้งานของลูกค้า

การปรับเปลี่ยนโครงสร้างทางเรขาคณิตของเฟืองก้างปลาไม่ใช่เพียงแค่การปรับแต่งเพิ่มเติมอีกต่อไป แต่เป็นขั้นตอนสำคัญในการบรรลุประสิทธิภาพการทำงานของเฟืองก้างปลาที่เหนือกว่าในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ ด้วยการวิเคราะห์ขั้นสูง การผลิตที่แม่นยำ และการปรับแต่งเฉพาะสำหรับการใช้งานแต่ละประเภท ทำให้ได้ประสิทธิภาพที่เห็นได้ชัด: ประสิทธิภาพสูงขึ้น การบำรุงรักษาน้อยลง และความน่าเชื่อถือที่มากขึ้น สำหรับอุตสาหกรรมที่ต้องการทั้งกำลังและความแม่นยำ เฟืองก้างปลาที่ได้รับการปรับแต่งอย่างเหมาะสมคือคำตอบ