ข้อต่อเกียร์: ประเภท การเลือก และการหล่อลื่นคู่มือ

วิธีที่เฟืองคัปปลิ้งส่งแรงบิดระหว่างเพลาที่ไม่ตรงแนว

ดุมสองอันที่มีฟันเฟืองภายนอก พันด้วยปลอกที่มีฟันภายในเข้ากัน — นั่นคือรูปทรงหลักที่อยู่เบื้องหลังเฟืองคัปปลิ้งทุกตัว แรงบิดส่งผ่านฟันที่เรียงเป็นตาข่ายแทนที่จะเป็นข้อต่อแบบสลักเกลียวที่แข็ง และระยะห่างที่สร้างขึ้นในตาข่ายนั้นคือสิ่งที่ช่วยให้คัปปลิ้งดูดซับการวางแนวที่ไม่ตรงโดยไม่ส่งแรงดัดงอกลับเข้าไปในเพลาที่เชื่อมต่อ

การวางแนวที่ไม่ตรงสามประเภทปรากฏขึ้นในการติดตั้งจริง: เชิงมุม โดยที่เส้นกึ่งกลางเพลาบรรจบกันที่มุม; ออฟเซ็ตขนาน โดยที่พวกมันวิ่งขนานกันแต่ไม่ใช่โคแอกเซียล และแนวแกน โดยที่ปลายเพลาขยับเข้ามาใกล้หรือไกลออกไประหว่างการทำงาน เฟืองคัปปลิ้งที่เข้ากันเป็นอย่างดีจะจัดการทั้งสามอย่างพร้อมกัน ภายในขีดจำกัดที่แตกต่างกันอย่างมากตามโปรไฟล์ของฟัน ซึ่งเป็นจุดที่การตัดสินใจเลือกเกิดขึ้นจริง

โปรไฟล์ฟันตรง vs Crowned vs รูปดรัม

ข้อต่อฟันตรงมีการออกแบบดั้งเดิม: ฟันตัดขนานกับแกนเพลา โดยสัมผัสกับปลอกผสมพันธุ์ตามหน้าเรียบ พวกมันใช้งานได้ แต่การสัมผัสแบบแบนบนพื้นราบจะสึกหรอที่ขอบฟันเมื่อมีการเยื้องศูนย์เชิงมุม เนื่องจากฟันสามารถโยกได้เพียงเล็กน้อยก่อนที่การใส่ขอบจะเริ่มขึ้น

การออกแบบครอบฟันแก้ปัญหาดังกล่าวด้วยการตัดรัศมีเล็กน้อยเข้าไปในหน้าฟัน เพื่อให้หน้าสัมผัสยังคงอยู่ตรงกลางแม้ว่าดุมจะเอียงสัมพันธ์กับปลอกก็ตาม การออกแบบคัปปลิ้งเกียร์แบบสวมมงกุฎที่สร้างขึ้นเพื่อความทนทานต่อการวางแนวเชิงมุมที่สูงขึ้น โดยทั่วไปจะรองรับการวางแนวเชิงมุมที่คลาดเคลื่อนได้สูงถึงประมาณ 1°30′ ต่อการสู้รบแต่ละครั้ง ซึ่งเป็นการกระโดดข้ามค่าความคลาดเคลื่อนของฟันตรงที่เป็นเศษส่วนขององศาได้

โปรไฟล์ฟันรูปกลอง (ถัง) จะดันให้ไกลขึ้น โดยใช้หน้าฟันที่โค้งอย่างต่อเนื่อง แทนที่จะมีรัศมีเม็ดมะยมเดียว ความโค้งดังกล่าวจะกระจายโหลดไปทั่วพื้นที่สัมผัสที่กว้างขึ้นตลอดแนวการวางแนวที่ไม่ตรง ซึ่งมีความสำคัญมากที่สุดในการใช้งานที่การรับแรงสั่นสะเทือนและการสั่นสะเทือนประกอบกับผลกระทบของการวางแนวที่ไม่ตรงขณะวิ่งตามปกติ - โรงงานรีดและเครื่องบดเป็นตัวอย่างทั่วไป

การจับคู่ประเภทข้อต่อเกียร์เพื่อโหลดและการจัดแนวไม่ตรง

การเลือกเริ่มต้นด้วยตัวเลขสองตัว: แรงบิดที่ข้อต่อต้องแบกรับ และความไม่ตรงแนวที่การติดตั้งจะเกิดขึ้นตามความเป็นจริง ไม่ควรประเมินแบบหลวมๆ เช่นกัน — แรงบิดที่ต่ำกว่าขนาดจะช่วยเร่งการสึกหรอของฟัน ในขณะที่การประเมินแนวที่เยื้องศูนย์ต่ำไปจะทำให้เกิดการโหลดขอบก่อนเวลาอันควร ไม่ว่าระบบจับยึดจะได้รับการจัดอันดับดีแค่ไหนก็ตาม

สำหรับการใช้งานที่รวมการวางแนวที่ไม่ตรงในระดับปานกลางเข้ากับการโหลดแบบกระแทกหรือแบบวน — ตัวขับเคลื่อนสายพานลำเลียง เครื่องผสม และอุปกรณ์โรงสี — การออกแบบปลอกไนลอนหรือแบบดูดซับแรงกระแทกมอบข้อได้เปรียบที่สำคัญเหนือโครงสร้างเหล็กตัน ข้อต่อดรัมเกียร์วงแหวนด้านในไนลอนที่ออกแบบมาเพื่อดูดซับแรงกระแทก ช่วยลดภาระสูงสุดที่ส่งผ่านระบบขับเคลื่อนในระหว่างที่แรงบิดพุ่งสูงขึ้นกะทันหัน ซึ่งจะช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ที่สตาร์ทและหยุดภายใต้ภาระหนัก

ในกรณีที่การวางแนวไม่ตรงมีน้อยที่สุดและความหนาแน่นของแรงบิดมีความสำคัญเป็นอันดับแรกในพื้นที่ขนาดเล็ก ดรัมเหล็กมาตรฐานหรือการออกแบบที่มีมงกุฎยังคงเป็นตัวเลือกที่คุ้มค่ากว่า — ความทนทานต่อแรงกระแทกที่เพิ่มขึ้นของปลอกไนลอนไม่คุ้มค่ากับการแลกเปลี่ยนกับความจุแรงบิดสำหรับไดรฟ์ที่มีความมั่นคงและอยู่ในแนวเดียวกัน

ข้อต่อเกียร์พร้อมฟังก์ชันเบรกในตัว

เครน รอก และการใช้งานอื่นๆ ที่ต้องการจุดหยุดแบบควบคุมจำเป็นต้องมีคัปปลิ้งที่ทำหน้าที่เป็นจุดยึดสำหรับฮาร์ดแวร์เบรกเป็นสองเท่า แทนที่จะเพิ่มชุดดิสก์เบรกแยกต่างหากที่ด้านล่างของข้อต่อ การออกแบบแบบดรัมฟันพร้อมล้อเบรกในตัวช่วยให้พื้นผิวเบรกอยู่บนตัวข้อต่อโดยตรง ทำให้ระบบขับเคลื่อนสั้นลงและกำจัดชุดแบริ่งและส่วนรองรับเพิ่มเติม

ข้อต่อแบบดรัมฟันที่สร้างขึ้นด้วยล้อเบรกในตัว เป็นเรื่องธรรมดาในเครนเหนือศีรษะและรอกของฉัน โดยเฉพาะเนื่องจากการออกแบบที่รวมกันจะช่วยลดจำนวนส่วนประกอบที่หมุนแยกกันซึ่งต้องมีการจัดตำแหน่งและการตรวจสอบที่เป็นอิสระ

ช่วงเวลาการหล่อลื่นและสิ่งที่กำหนดอายุการใช้งาน

ข้อต่อเกียร์ไม่ทำงานเนื่องจากการสึกหรอ ไม่ใช่ความล้า และอัตราการสึกหรอติดตามเกือบจะโดยตรงกับสภาวะการหล่อลื่น โดยทั่วไปแล้วข้อต่อที่หล่อลื่นด้วยจาระบีจะต้องทำการอัดจาระบีใหม่ตามกำหนดเวลาซึ่งเชื่อมโยงกับความเร็วในการทำงานและรอบการทำงาน — การเรียกใช้บริการความเร็วสูงอย่างต่อเนื่องจะมีช่วงเวลาที่สั้นกว่าไดรฟ์ความเร็วต่ำเป็นระยะๆ และแรงเหวี่ยงที่ RPM สูงกว่าจะช่วยเร่งการแยกน้ำมันออกจากสารทำให้ข้นภายในจาระบีเอง

แนวทางปฏิบัติในการหล่อลื่นสำหรับข้อต่อประเภทเกียร์ — การเลือกใช้สารหล่อลื่น ระบบที่มีอยู่ในตัวและระบบที่จ่ายจากภายนอก และช่วงเวลาการตรวจสอบ — มีระบุไว้ใน มาตรฐานการหล่อลื่นข้อต่อแบบยืดหยุ่น ANSI/AGMA ซึ่งผู้ผลิตส่วนใหญ่ใช้เป็นพื้นฐานสำหรับคำแนะนำในการบำรุงรักษาของตนเอง

ในทางปฏิบัติ จุดเริ่มต้นที่เหมาะสมสำหรับการบริการทางอุตสาหกรรมทั่วไปคือการเติมน้ำมันทุกๆ หกถึงสิบสองเดือน และเข้มข้นเป็นรายไตรมาสสำหรับการติดตั้งที่ความเร็วสูงหรือการสั่นสะเทือนสูง ช่วงเวลาดังกล่าวควรเปลี่ยนไปตามสภาพจาระบีจริงในการตรวจสอบ ไม่ใช่ปฏิทินตายตัว — จาระบีที่แสดงอนุภาคโลหะหรือแยกออกจากกัน จำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่ ไม่ว่าจะเข้ารับบริการเร็วแค่ไหนก็ตาม

เมื่อชุดล็อคแบบไม่ใช้กุญแจมีประสิทธิภาพเหนือกว่าการเชื่อมต่อแบบใช้กุญแจ

การเชื่อมต่อเพลา-ดุมแบบมีกุญแจแบบดั้งเดิมทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือที่แรงบิดปานกลาง แต่ตัวรูกุญแจเองก็ทำให้เกิดจุดรวมของความเค้นและระยะฟันเฟืองเล็กน้อยที่จะเพิ่มมากขึ้นตามการสึกหรอของกุญแจและรูกุญแจ ในการใช้งานที่มีแรงบิดสูงหรือโหลดแบบถอยหลัง ระยะฟันเฟืองดังกล่าวจะปรากฏเป็นการเล่นที่วัดได้ระหว่างเพลาและดุมในที่สุด

การเชื่อมต่อแบบไร้กุญแจจะยึดดุมเข้ากับเพลาโดยใช้แรงเสียดทานเพียงอย่างเดียว โดยใช้องค์ประกอบล็อคแบบเรียวเพื่อสร้างแรงกดในแนวรัศมีที่สม่ำเสมอรอบๆ เส้นรอบวงของเพลาทั้งหมด ชุดล็อคแบบไม่ใช้กุญแจสำหรับการเชื่อมต่อเพลา-ดุมแบบไม่มีฟันเฟือง กำจัดตัวเพิ่มความเครียด ซึ่งร่องสลักจะสร้างและยึดเกาะไว้โดยไม่มีการสึกหรอที่เพิ่มขึ้นที่ข้อต่อแบบแป้นสะสมจากรอบการโหลดซ้ำๆ

ข้อดีข้อเสียคือต้นทุนและความแม่นยำในการติดตั้ง — ชุดประกอบแบบไม่ใช้กุญแจจำเป็นต้องมีการควบคุมแรงบิดในระหว่างการติดตั้งอย่างระมัดระวังมากกว่าดุมแบบมีกุญแจ สำหรับแอปพลิเคชันที่ไม่มีฟันเฟืองและกำลังการถือครองระยะยาวมีความสำคัญมากกว่าความเรียบง่ายในการติดตั้ง โดยทั่วไปแล้วข้อดีข้อเสียนั้นก็คุ้มค่า

สำหรับคำแนะนำทีละขั้นตอนในการปรับแนวและแรงบิดในการติดตั้งให้ถูกต้องในครั้งแรก ขั้นตอนการติดตั้งและการจัดตำแหน่งข้อต่อเกียร์แบบทีละขั้นตอน ครอบคลุมลำดับที่ผู้ติดตั้งส่วนใหญ่พลาดเมื่อทำการสลับข้อต่อ