1. โครงสร้างและหน้าที่ของเฟือง

เฟืองสามารถแบ่งได้กว้างๆ เป็นสองประเภท ได้แก่ เฟืองวงแหวนและตัวเฟือง แม้จะมีรูปร่างและขนาดที่หลากหลายตามวัตถุประสงค์การใช้งานของเครื่องจักร เฟืองทรงกระบอกทั่วไปแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ดังนี้ เฟืองดิสก์ เฟืองปลอก เฟืองภายใน เฟืองเพลา เฟืองเซกเตอร์ และเฟืองแร็ค เฟืองดิสก์เป็นประเภทที่นิยมใช้มากที่สุด

เฟืองทรงกระบอกอาจมีวงแหวนหรือวงแหวนอยู่ด้วย เฟืองแบบวงแหวนเดี่ยวทั่วไปผลิตได้ง่าย อย่างไรก็ตาม บ่าเฟืองมักส่งผลกระทบต่อวงแหวนฟันเล็กของเฟืองคู่หรือเฟืองสามเฟือง ทำให้เทคนิคการผลิตที่นำมาใช้มีข้อจำกัด

2. ข้อกำหนดความแม่นยำของเฟืองทรงกระบอก

 ความแม่นยำในการผลิตของเฟืองเกียร์เองมีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพการทำงาน ความสามารถในการรับน้ำหนัก และอายุการใช้งานของเครื่องจักรโดยรวม ตามเงื่อนไขการใช้งานของเฟืองเกียร์ ข้อกำหนดต่อไปนี้จะถูกกำหนดขึ้นสำหรับระบบส่งกำลัง:

(1) ความแม่นยำของการเคลื่อนที่ – จำเป็นต้องให้เฟืองสามารถถ่ายทอดการเคลื่อนที่ได้อย่างแม่นยำ และอัตราการส่งจะต้องคงที่ นั่นคือ ข้อผิดพลาดของมุมของเฟืองในหนึ่งรอบจะต้องไม่เกินช่วงที่กำหนด

(2) ความราบรื่นของงาน – การเคลื่อนที่ของเฟืองเกียร์ต้องราบรื่น แรงกระแทก การสั่นสะเทือน และเสียงรบกวนต้องต่ำ จำเป็นต้องจำกัดการเปลี่ยนแปลงของอัตราทดความเร็วขณะหมุนเฟืองให้น้อยที่สุด นั่นคือจำกัดความคลาดเคลื่อนของมุมในช่วงเวลาสั้นๆ

(3) ความแม่นยำของการสัมผัส – เมื่อเฟืองส่งกำลัง เพื่อไม่ให้เกิดแรงสัมผัสมากเกินไปเนื่องจากการกระจายโหลดที่ไม่สม่ำเสมอ ทำให้เกิดการสึกหรอของพื้นผิวฟันก่อนเวลาอันควร ซึ่งจำเป็นต้องมีการสัมผัสของพื้นผิวฟันให้สม่ำเสมอเมื่อเฟืองทำงาน และต้องแน่ใจว่ามีพื้นที่สัมผัสที่แน่นอนและตรงตามข้อกำหนดของตำแหน่งการสัมผัส

(4) ระยะห่างด้านฟัน – เมื่อจำเป็นต้องขับเคลื่อนเกียร์ จะมีช่องว่างระหว่างพื้นผิวฟันที่ไม่ทำงาน เพื่อเก็บน้ำมันหล่อลื่นและชดเชยการเปลี่ยนแปลงมิติที่เกิดจากอุณหภูมิและการเสียรูปยืดหยุ่น และข้อผิดพลาดบางประการในการประมวลผลและการประกอบ

3. วัสดุเกียร์

อุปกรณ์ควรใช้งานให้สอดคล้องกับสภาพการทำงานของวัสดุที่เหมาะสม ประสิทธิภาพการตัดเฉือนและอายุการใช้งานของเฟืองขึ้นอยู่กับการเลือกใช้วัสดุโดยตรง

• • การเลือกเกียร์ทั่วไปสำหรับเหล็กกล้าอัลลอยด์คาร์บอนต่ำและปานกลาง เช่น 20Cr, 40Cr, 20CrMnTi เป็นต้น และเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง เช่น เหล็ก 45
• • เหล็กไนไตรด์ 38CrMoAlA เป็นวัสดุที่เหมาะสมสำหรับเฟืองสำคัญที่มีความต้องการสูง วัสดุอื่นๆ ที่สามารถนำไปใช้กับเฟืองส่งกำลังแบบไม่ใช้แรง ได้แก่ เหล็กหล่อ ไม้อัด และไนลอน

4. การอบชุบด้วยความร้อนของเฟือง

ในการประมวลผลเกียร์ มีกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนสองกระบวนการที่จัดเรียงตามวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน:

1) การอบชุบด้วยความร้อนสำหรับชิ้นงานเปล่า: จัดเตรียมการอบชุบความร้อนล่วงหน้าเพื่อทำให้เป็นปกติหรืออบคืนตัวก่อนและหลังการประมวลผลชิ้นงานเปล่าของฟัน วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อขจัดความเค้นตกค้างที่เกิดจากการตีขึ้นรูปและการกลึงหยาบ ปรับปรุงการตัดเฉือนของวัสดุ และปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลโดยรวม

2) การอบชุบความร้อนพื้นผิวฟัน: หลังจากการประมวลผลรูปร่างฟัน เพื่อปรับปรุงความแข็งและความต้านทานการสึกหรอของพื้นผิวฟัน มักจะดำเนินการชุบแข็งด้วยคาร์บูไรซิ่ง การชุบแข็งด้วยความร้อนเหนี่ยวนำความถี่สูง การอบชุบด้วยคาร์บอนไนไตรด์ และการอบชุบด้วยไนไตรด์

5. เกียร์ว่าง

วัสดุแท่ง การตีขึ้นรูป และการหล่อ ประกอบเป็นส่วนประกอบหลักของเฟืองแบบแบลงค์ วัสดุแท่งถูกนำมาใช้สำหรับเฟืองขนาดเล็กที่มีโครงสร้างเรียบง่ายและต้องการความแข็งแรงต่ำ เฟืองที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 400–600 มม. มักเป็นเฟืองหล่อ แต่การตีขึ้นรูปอเนกประสงค์ก็พบได้บ่อยเช่นกันเมื่อเฟืองต้องการความแข็งแรงสูง ทนทานต่อการสึกหรอ และทนต่อแรงกระแทก สำหรับเฟืองขนาดใหญ่และความแม่นยำต่ำ สามารถหล่อฟันเฟืองได้โดยตรงเพื่อลดการตัดเฉือน สำหรับเฟืองขนาดเล็กและรูปทรงซับซ้อน สามารถใช้กระบวนการใหม่ๆ เช่น การหล่อโลหะผง การรีดร้อน การอัดรีดเย็น การหล่อด้วยแรงดัน การหล่อแม่นยำ และการหล่อแม่นยำ เพื่อผลิตแท่งฟันเฟืองที่มีฟันเฟือง ซึ่งช่วยเพิ่มผลผลิตแรงงานและประหยัดวัตถุดิบ

การเลือกรูปแบบการตัดเฉือนของฟันเปล่า

สำหรับเฟืองเพลาและเฟืองปลอก กระบวนการประมวลผลนั้นโดยพื้นฐานแล้วจะคล้ายคลึงกับเฟืองเพลาและปลอกทั่วไป โดยจะกล่าวถึงกระบวนการประมวลผลของเฟืองดิสก์เป็นหลัก

เทคโนโลยีการแปรรูปฟันเฟืองนั้นขึ้นอยู่กับโครงสร้างของตัวเฟืองและประเภทของการผลิตเป็นหลัก

(1) การผลิตจำนวนมากของการประมวลผลฟันเปล่า

เมื่อประมวลผลบิลเล็ตฟันขนาดกลางจำนวนมาก จะใช้แผนกระบวนการ "เจาะหนึ่งดึงหนึ่งรถเครื่องมือ":

1) การเจาะหรือการคว้านด้วยวงกลมด้านนอกเปล่าและการวางตำแหน่งหน้าปลาย

2) ลาคอน;

3) วงกลมด้านนอก หน้าปลาย ร่องและการลบมุมของรถขัดหยาบบนเครื่องกลึงกึ่งอัตโนมัติแบบมัลติทูลได้รับการจัดวางให้มีรู

โครงร่างกระบวนการนี้สามารถประกอบด้วยสายการประกอบหรือสายอัตโนมัติเนื่องจากการใช้เครื่องมือเครื่องจักรที่มีประสิทธิภาพ ดังนั้นจึงมีประสิทธิภาพการผลิตสูง

แผนกระบวนการ "รถลากรถ" มักใช้ในการประมวลผลแท่งฟันที่ผลิตเป็นชุด

1) ไปที่วงกลมด้านนอกของแท่งฟันหรือตำแหน่งล้อ วงนอกกลึงละเอียด หน้าปลาย และรูด้านใน 2) รองรับรูสไพลน์หรือรูดึงโดยใช้หน้าปลาย 3) จัดตำแหน่งวงกลมด้านนอกและหน้าปลายของรถให้ตรงกับรู

โซลูชันนี้สามารถทำได้โดยใช้เครื่องกลึงแนวนอน เครื่องกลึงป้อมปืน และเครื่องเจาะ โดดเด่นด้วยคุณภาพการประมวลผลที่เสถียรและประสิทธิภาพการผลิตสูง เมื่อรูฟันมีขั้นบันไดหรือหน้าตัดมีร่อง ก็สามารถใช้ประโยชน์จากเครื่องมืออเนกประสงค์บนเครื่องกลึงป้อมปืนได้อย่างเต็มที่เพื่อดำเนินการกลึงหลายสถานี และกลึงฟันบนเครื่องกลึงป้อมปืนให้เสร็จในคราวเดียว

วิธีการประมวลผลฟันเฟือง

การกลึงรูปทรงฟันเฟืองของวงแหวนเฟืองถือเป็นหัวใจสำคัญของการกลึงเฟืองทั้งหมด การประมวลผลเฟืองมีหลายกระบวนการ ซึ่งมุ่งเน้นไปที่การกลึงรูปทรงของเฟือง จุดประสงค์คือการทำให้ได้เฟืองที่ตรงตามข้อกำหนดด้านความแม่นยำในที่สุด
ตามหลักการกลึง รูปร่างของฟันสามารถแบ่งได้เป็นวิธีการขึ้นรูปและวิธีการขึ้นรูป วิธีการขึ้นรูปเป็นวิธีการตัดพื้นผิวฟันด้วยเครื่องมือขึ้นรูปให้ตรงกับรูปร่างของร่องฟันของเฟืองที่ต้องการตัด เช่น การกัดฟัน การดึงฟัน และการขึ้นรูปการเจียรฟัน วิธีการขึ้นรูปเป็นวิธีการตัดพื้นผิวฟันตามความสัมพันธ์ระหว่างเฟืองและชิ้นงาน เช่น การกัดเฟือง การขึ้นรูปเฟือง การไส การเจียร และการลับคม
การเลือกรูปแบบการตัดเฉือนรูปทรงฟันเฟืองนั้นขึ้นอยู่กับเกรดความแม่นยำ รูปทรงโครงสร้าง ประเภทการผลิต และสภาวะการผลิตของเฟืองเป็นหลัก สำหรับเฟืองที่มีเกรดความแม่นยำต่างกัน รูปแบบการตัดเฉือนรูปทรงฟันเฟืองที่นิยมใช้กันมีดังนี้:

1) เฟืองที่มีความแม่นยำระดับ 8 เฟืองแบบ hobbing หรือ gear shaper สามารถตอบสนองความต้องการได้ สำหรับเฟืองแบบชุบแข็ง สามารถใช้งานได้ดังนี้: ฟันรีด (insert) – การกลึงปลายฟัน – การชุบแข็ง – การแก้ไขรู แต่ควรปรับปรุงความแม่นยำของรูปทรงฟันก่อนการชุบแข็ง
2) เฟืองความแม่นยำ 6-7 สำหรับเฟืองชุบแข็ง สามารถใช้การกัดหยาบ – การกัดละเอียด – การกลึงปลายฟัน – การขูดละเอียด – การชุบผิว – การอ้างอิงการสอบเทียบ – การลับคมเฟือง
3) เกียร์ที่มีความแม่นยำระดับ 5 ขึ้นไป โดยทั่วไปจะใช้: การกัดหยาบ – การกัดละเอียด – การกัดปลายฟัน – การชุบแข็ง – ข้อมูลอ้างอิงการสอบเทียบ – การเจียรหยาบ – การเจียรละเอียด การเจียรเป็นวิธีการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำสูงสุดและมีค่าความหยาบผิวน้อยที่สุดในการกลึงโปรไฟล์ฟันในปัจจุบัน และความแม่นยำสูงสุดสามารถสูงถึง 3-4 ระดับ

ลิงก์ทรัพยากรที่เกี่ยวข้อง

เกียร์โลหะผง

กระบวนการฉีดขึ้นรูปโลหะ

กระบวนการโลหะผง