ชุดเฟืองตัวหนอนแบบอินโวลูตและเฟืองเกลียวแบบอินโวลูตถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการส่งกำลังกำลังต่ำ ชุดเฟืองแบบนี้ออกแบบและผลิตได้ค่อนข้างง่าย ในการผลิต หากความแม่นยำของชิ้นส่วนไม่สูงมากนัก หรือข้อกำหนดเกี่ยวกับอัตราส่วนการส่งกำลังไม่เข้มงวดมาก ก็ยังเป็นตัวเลือกที่ดีเช่นกัน

ในปัจจุบัน ชุดส่งกำลังประเภทนี้ยังไม่ถูกรวมอยู่ในข้อมูลการออกแบบทั่วไป เนื่องจากทฤษฎีของมันยังไม่สมบูรณ์

เฟืองชนิดนี้เป็นคู่ส่งกำลังแบบสัมผัสจุดทั่วไป จากมุมมองระดับจุลภาค ความเค้นเฉพาะจุดมีขนาดใหญ่และประสิทธิภาพต่ำ โชคดีที่แรงบิดในการส่งกำลังมีขนาดเล็กและความต้องการด้านประสิทธิภาพต่ำ ดังนั้นจึงค่อนข้างสามารถนำไปจำหน่ายได้ การออกแบบเช่นนี้ช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาต่างๆ ที่มีอยู่ในการผลิตและการประกอบเฟืองตัวหนอน

บทความนี้กล่าวถึงการแสดงภาพคู่สัมผัสประเภทนี้ที่เคลื่อนที่ไปตามทิศทางตั้งฉากในขอบเขตแคบๆ โดยใช้แอนิเมชันในทิศทางการเคลื่อนที่ของจุดสัมผัสเป็นหลัก

สร้างระนาบที่ส่วนกลางของคู่เฟืองบนภาพวาด แล้วประมวลผลให้เป็นสีโปร่งแสงและสีตัดกันบนภาพวาด จากนั้นให้ตัวหนอนหมุนด้วยมุมยกขึ้นรอบเส้นแนวตั้งจากศูนย์กลางเฟืองไปยังตัวหนอน ซึ่งอยู่ที่ตำแหน่งของระนาบปกติ ดังแสดงในรูปต่อไปนี้:

หลังจากทำการปรับแต่งแล้ว ให้เลือกชิ้นส่วนส่งกำลังที่ต้องการตรวจสอบรอยขริดด้วยสีที่ตัดกัน และเลือกชิ้นส่วนหนึ่งเป็นแบบโปร่งแสง เพื่อให้สามารถมองเห็นการเคลื่อนที่ของตำแหน่งขริดในกระบวนการจำลองแบบไดนามิกได้อย่างชัดเจน ดังแสดงในภาพด้านล่าง:

ในระหว่างการเคลื่อนที่ของจุดสัมผัสการขบกันที่มีสีตัดกันอย่างชัดเจน จะเห็นได้ว่ามันเคลื่อนที่ผ่านแผ่นปกติ

ค่าที่คำนวณได้ในตัวอย่างข้างต้น:

บันทึกการคำนวณเบื้องต้นของตัวหนอนแบบอินโวลูตที่มีเฟืองเกลียว

ข้อมูลป้อนเข้า

ค่าโมดูลัสปกติ: 6 เส้นผ่านศูนย์กลางวงกลมดัชนีตัวหนอน: 5 จำนวนหัวตัวหนอน: 1 จำนวนฟันเฟืองเกลียว: 40

มุมแรงดันปกติ: มุมเกลียวเลือกเฟืองเกลียว 20 องศา: 6.89210257934639

ข้อมูลการคำนวณ

โมดูลัสปกติ: หก

โมดูลัสแกน: หกร้อยสี่ล้านล้านสามร้อยหกสิบเจ็ดพันล้านสองร้อยยี่สิบสามล้านหนึ่งหมื่นเก้าพันสามสิบห้า

มุมยกของเส้นด้าย: 6.89210257934639

ทิศทางการหมุนแบบเกลียว: เฟืองตัวหนอนและเฟืองเกลียวอยู่ในทิศทางเดียวกัน

ระยะห่างศูนย์กลางของการเคลื่อนที่ศูนย์: 14.5873444603807

ระยะห่างระหว่างศูนย์กลางของคู่เกียร์ขาเข้า: 14.75

จำนวนฟันสกรูเทียบเท่า: 8.27311576399391

มุมแรงดันแกนหนอน: 20.1339195068419

ค่าสัมประสิทธิ์การโก่งตัวในแนวรัศมีของเฟืองเกลียว: สองพันเจ็ดร้อยสิบเอ็ด

มุมเกลียวหนอน: 83.1078974206537

พารามิเตอร์พื้นฐานของเวิร์ม 83.10789742065361

เส้นผ่านศูนย์กลางด้านใหญ่ของหนอน: 6.2 เส้นผ่านศูนย์กลางด้านเล็กของหนอน: 3.5 จำนวนฟันของหนอน: 1

ค่าโมดูลัสปกติของตัวหนอน: 6 มุมแรงดันปกติของตัวหนอน: 20 เส้นผ่านศูนย์กลางวงกลมดัชนีของตัวหนอน: 5

สัมประสิทธิ์การเคลื่อนที่ในแนวรัศมีของตัวหนอน: 0 เส้นผ่านศูนย์กลางวงกลมฐานของตัวหนอน: 1.56559093858108

โมดูลปลายหนอน: 5 โมดูลแกนหนอน: หกร้อยสี่ล้านล้านสามแสนหกหมื่นเจ็ดพันล้านสองร้อยยี่สิบสามล้านหนึ่งหมื่นเก้าพันสามสิบห้า

มุมแรงดันตามแนวแกนของตัวหนอน: 20.1339195068419 มุมแรงดันที่ปลายหน้าของตัวหนอน: 71.752752179164

ความหนาปกติของฟันวงกลมดัชนีหนอน: 942477796076937 ความสูงของฟันที่วัดได้ของวงกลมดัชนีหนอน: หก

มุมยกของเกลียววงกลมดัชนีตัวหนอน: 6.89210257934639 มุมเกลียวของวงกลมดัชนีตัวหนอน: 83.1078974206537

ความยาวฟันที่มีประสิทธิภาพของหนอน: 25

ตัวนำแกนหนอน (axial lead): 1.89867562790706

พารามิเตอร์พื้นฐานของเฟืองเกลียว

เส้นผ่านศูนย์กลางด้านใหญ่ของเฟืองเกลียว: 25.7 เส้นผ่านศูนย์กลางด้านเล็กของเฟืองเกลียว: 23 จำนวนฟันของเฟืองเกลียว: 40

ค่าโมดูลัสปกติของเฟืองเกลียว: 6 มุมแรงดันปกติของเฟืองเกลียว: 20 ค่าสัมประสิทธิ์การปรับเปลี่ยนของเฟืองเกลียว: สองพันเจ็ดร้อยสิบเอ็ด

เส้นผ่านศูนย์กลางวงกลมดัชนีเฟืองเกลียว: 24.1746889207614 เส้นผ่านศูนย์กลางวงกลมฐานเฟืองเกลียว: 22.69738911811

โมดูลของหน้าตัดเฟืองเกลียว: 604367223019035 มุมแรงดันหน้าตัดเฟืองเกลียว: 20.1339195068419

มุมเกลียวของวงกลมดัชนีเฟืองเกลียว: 6.89210257934639 ความกว้างของเฟืองเกลียว: 10

เฟืองเกลียว (แกน) ระยะนำ: 628.318530717958

จำนวนฟันตามแนวแกนปกติทั่วไปของเฟืองเกลียว: 5 ค่าระบุของแนวแกนปกติทั่วไปของเฟืองเกลียว: 8.42519

จำนวนฟันตามแนวแกนปกติทั่วไปของเฟืองเกลียว: 6 ค่าระบุของแนวแกนปกติทั่วไปของเฟืองเกลียว: 10.19647

แผนภาพเส้นโค้งอินโวลูตที่หน้าปลาย ใช้สำหรับการสร้างแบบจำลองหนอนอินโวลูต: