EN
คานข้ามแบบระยะยาวเหนือเครื่องจักรกล
ปัญหาส่วนใหญ่ที่เกิดกับระบบขับเคลื่อนแบบเฟืองและฟันเลื่อนมักเริ่มต้นจากการเลือกโมดูลจากภาพถ่ายของเครื่องจักรที่คล้ายกัน การคำนวณขนาดต้องผ่านสี่ขั้นตอน และใช้เพียงหนึ่งหน้ากระดาษสำหรับการคำนวณเชิงพีชคณิต
ขั้นตอนที่ 1 — แรงที่กระทำต่อรางฟันเลื่อน
รวมแรงเร่ง แรงเสียดทาน และส่วนประกอบแรงโน้มถ่วง: F = m × a + m × g × μ + m × g × sin(มุมเอียง) แล้วนำปัจจัยการใช้งาน (service factor) มาปรับเพื่อรองรับแรงกระแทกและลักษณะการใช้งาน แกนแนวตั้งต้องรับน้ำหนักทั้งหมดอย่างต่อเนื่อง จึงจำเป็นต้องมีเบรกและแนวคิดด้านความปลอดภัยที่ไม่พึ่งพาเฉพาะระบบขับเคลื่อนแบบเฟืองและฟันเลื่อน
ขั้นตอนที่ 2 — ฟันเฟืองและโมดูล
เส้นผ่านศูนย์กลางเชิงเกียร์ของฟันเฟือง d = z × m ฟันเฟืองที่มีขนาดใหญ่ขึ้นจะลดแรงที่กระทำต่อฟันเมื่อมีทอร์กค่าหนึ่ง ๆ โมดูลที่ใหญ่ขึ้นจะให้ฟันที่แข็งแรงขึ้น ตรวจสอบค่าโมดูลกับตารางแรงสัมผัสแนวสัมผัสสูงสุดที่ผู้ผลิตรางฟันเลื่อนระบุไว้ และควรเลือกฟันเฟืองที่มีจำนวนฟันไม่น้อยกว่าประมาณ 17 ฟัน เว้นแต่ว่าฟันเฟืองนั้นได้รับการปรับรูปโปรไฟล์ (profile shifted)
ขั้นตอนที่ 3 — ทอร์ก
T = Ft × d ÷ 2 นี่คือทอร์กที่เกียร์บ๊อกซ์ต้องส่งออกในช่วงเร่งสูงสุด
ขั้นตอนที่ 4 — ความเร็ว
ความเร็วของเฟืองเกียร์ n (รอบต่อนาที) = v (เมตรต่อนาที) × 1000 ÷ (z × π × m) อัตราส่วนเกียร์คำนวณได้จากความเร็วมอเตอร์ ÷ n
ตัวอย่างการคำนวณ
| ขาเข้า | ค่า |
| มวลที่เคลื่อนที่ | 500 กิโลกรัม (แนวนอน) |
| การเร่ง | 2 เมตรต่อวินาทีกำลังสอง |
| สัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน (รางเลื่อนเชิงเส้น) | 0.01 |
| ความเร็ว | 60 เมตร/นาที |
| ปัจจัยการใช้งาน (สมมุติ) | 1.5 |
| ผลลัพธ์ | การคํานวณ | ค่า |
| แรงเร่ง | 500 × 2 | 1000 N |
| แรงเสียดทาน | 500 × 9.81 × 0.01 | 49 นิวตัน |
| แรงออกแบบ | (1000 + 49) x 1.5 | 1574 นิวตัน |
| PINION | เกียร์เฟืองขนาด M3 จำนวนฟัน 20 ฟัน เส้นผ่านศูนย์กลาง 60 มม. (แบบตรง) | |
| แรงบิด | 1574 x 0.060 / 2 | 47.2 นิวตัน-เมตร |
| ความเร็วรอบของเฟืองขับ | 60 000 / (20 x π x 3) | 318 รอบต่อนาที |
สำหรับเฟืองเลื่อนแบบเกลียว ให้ใช้ระยะห่างระหว่างฟันในแนวขวาง: เมื่อมุมเกลียวเท่ากับ 19 องศา 31 ลิปดา 42 ฟิลิปดา และขนาดเกียร์เป็น M3 เฟืองขับจะเคลื่อนที่ได้ 20 x 10 = 200 มม. ต่อหนึ่งรอบ ดังนั้นเพื่อให้ได้ความเร็ว 60 เมตรต่อนาที จึงต้องหมุนที่ 300 รอบต่อนาที และเส้นผ่านศูนย์กลางจะเท่ากับ 63.66 มม.
แรงฟันและการเดินทางต่อการหมุนเทียบกับจำนวนฟันและโมดูล
การตรวจสอบก่อนสั่งซื้อ
· แรงสัมผัสแบบสัมผัสแนวเส้นรอบวง (tangential force) เทียบกับค่าความทนทานของชุดเฟืองเกียร์ (rack and pinion) ตามเกรดและค่าความแข็งที่เลือก
· แรงที่กระทำต่อลูกปืนของเฟือง (pinion bearing loads) รวมถึงแรงตามแนวแกนสำหรับฟันแบบเกลียว (Fa = Ft x tan beta)
· การยึดแผ่นเฟือง (rack mounting): ใช้สกรูและหมุดยึดที่ออกแบบให้รองรับแรงสูงสุด
· ช่องว่างระหว่างฟัน (backlash) ตามเกรดที่เลือก เทียบกับความแม่นยำในการจัดตำแหน่งที่ต้องการ
สรุป
แรง โมดูล เฟือง (pinion) ทอร์ก และความเร็ว โปรดส่งค่าป้อนเข้าทั้งสี่ค่านี้มาให้เรา และเราจะเสนอแผ่นเฟือง (rack) เฟือง (pinion) และเกรดที่เหมาะสม
สำหรับแบบแปลน ตัวอย่าง หรือใบเสนอราคา โปรดส่งข้อมูลจำเพาะของแร็ก เพลาเกียร์ หรือเฟือง พร้อมปริมาณที่ต้องการมาให้เรา
