การแนะนำเบื้องต้นเกี่ยวกับการปรับแต่งรูปโปรไฟล์ฟันเฟือง

I. เหตุใดจึงจำเป็นต้องมีการปรับแต่งรูปโปรไฟล์ฟันเฟือง? (จุดประสงค์และเหตุผลจำเป็น)

1. การเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่น : ระหว่างการถ่ายโอนกำลัง จะเกิดการเปลี่ยนรูปร่างยืดหยุ่นเล็กน้อยในฟันเฟือง เพลา และแบริ่ง ส่งผลให้ส่วนโคนของฟันเฟืองขับเคลื่อน "ตัดล้ำ" เข้าไปยังปลายฟันของเฟืองที่ถูกขับเคลื่อน (ซึ่งเรียกว่า "interference") ทำให้เกิดแรงกระแทก การสั่นสะเทือน และเสียงรบกวน
2. ความคลาดเคลื่อนในการผลิตและการติดตั้ง : ตัวเฟืองเองมีความคลาดเคลื่อนของระยะพิทช์และรูปร่างฟันเล็กน้อย ขณะติดตั้ง อาจเกิดความคลาดเคลื่อนของระยะศูนย์กลางและการจัดแนวเพลาที่ไม่ตรงกัน ความคลาดเคลื่อนเหล่านี้จะรบกวนสภาพการสัมผัสที่สมบูรณ์แบบ
3. การบิดเบือนจากความร้อน : ความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของระบบทำให้กล่องเกียร์และเฟืองขยายตัวทางความร้อน ส่งผลให้เงื่อนไขการสัมผัสเดิมเปลี่ยนแปลงไป

• การสัมผัสที่ขอบปลายฟันเฟือง : การกระแทกขณะสัมผัสกันเพิ่มมากขึ้น
• การรวมตัวของแรงดัน : ความเค้นจากการสัมผัสสูงเกินไปที่ปลายฟันและรากฟัน
• การสั่นสะเทือนและเสียงดังเพิ่มขึ้น : ความเสถียรและความสะดวกสบายของการส่งกำลังลดลง
• ประสิทธิภาพลดลง : สูญเสียพลังงานเนื่องจากแรงเสียดทานและแรงกระแทกที่เพิ่มขึ้น

II. ประเภทหลักของการปรับแต่ง

1. การปรับแต่งรูปร่างฟันเกียร์ - การปรับแต่งตามความสูงของฟัน
   เป็นการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของโปรไฟล์ฟันภายในระนาบปลายที่ตั้งฉากกับแกนของเกียร์ โดยประเภทหลักๆ ได้แก่
   • การปรับปลายฟัน : วิธีการปรับแต่งรูปฟันที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด ซึ่งเกี่ยวข้องกับการกร่อนผิวฟันแบบเส้นโค้งเอพีไซโคลอิดบริเวณปลายฟันเล็กน้อย การปรับแต่งนี้มีจุดประสงค์เพื่อชดเชยความคลาดเคลื่อนของระยะฐานและแรงบิดเบี้ยวของฟันเฟือง หลีกเลี่ยงการสัมผัสที่ขอบปลายฟัน รวมถึงการกระทบขณะเริ่มต้นและสิ้นสุดการสัมผัสฟันเฟือง และเพื่อให้มั่นใจว่าการส่งผ่านแรงบิดเป็นไปอย่างราบรื่น
   • การเว้นระยะบริเวณรากฟัน : การกร่อนรากฟันบริเวณที่ตรงกับปลายฟันของเฟืองคู่มั่น จุดประสงค์เพื่อป้องกันการแทรกสอดกันระหว่างปลายฟันของเฟืองคู่มั่นกับรากฟันของเฟืองชิ้นปัจจุบัน รวมทั้งช่วยให้การเข้าล้อฟันเป็นไปอย่างราบรื่น
   • การปรับโค้งตามแนวความยาวฟัน : การขึ้นรูปผิวฟันให้มีลักษณะกลมมนเล็กน้อย โดยตรงกลางนูนออกเล็กน้อย จุดประสงค์เพื่อชดเชยการรับน้ำหนักที่ไม่สมมาตรและการติดตั้งที่ผิดพลาด ทำให้แรงกระทำกระจุกตัวอยู่ที่กลางผิวฟันได้ดีขึ้น และหลีกเลี่ยงการรวมตัวของแรงที่บริเวณขอบฟัน
2. การปรับแต่งตามแนวความกว้างของฟัน - การปรับแต่งตามแนวยาวของฟัน
   หมายถึง การปรับเปลี่ยนรูปร่างของผิวฟันเฟืองในทิศทางที่ขนานกับแกนของเกียร์ ประเภทหลักๆ ได้แก่:
   • การเว้นระยะปลายฟันเฟือง (Tooth End Relief) : การทำให้ปลายทั้งสองด้านของฟันเฟืองบางลงอย่างเหมาะสมตามแนวเส้นทางของฟันเฟือง จุดประสงค์เพื่อชดเชยการบิดเบี้ยวของเพลาและกล่องเกียร์ รวมถึงข้อผิดพลาดของลักษณะเกลียวของฟันเฟือง ป้องกันการรวมตัวของแรงดันที่ปลายฟันเฟือง และปรับปรุงการกระจายแรงบนผิวฟันเฟือง
   • การปรับโค้งผิวฟันเฟือง (Tooth Crowning Modification) : การขึ้นรูปผิวฟันเฟืองให้มีลักษณะโค้งนูนเล็กน้อยตามความกว้างของฟันเฟือง (นูนตรงกลางและต่ำลงที่ปลายทั้งสองด้าน) ซึ่งเป็นวิธีการปรับแนวฟันเฟืองที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด สามารถชดเชยการรับน้ำหนักแบบไม่สมมาตรที่เกิดจากการบิดตัวของเพลาและการติดตั้งที่ไม่ตรงตำแหน่งได้อย่างมีนัยสำคัญ ทำให้รูปแบบการสัมผัสอยู่ตรงกลางผิวฟันเฟือง และช่วยเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักและความทนทานใช้งานยาวนานขึ้น

III. วิธีการปรับแต่งโปรไฟล์ฟันเฟืองทำได้อย่างไร? (วิธีการผลิต)

1. การเจียรเกียร์ที่ได้รับการปรับแต่ง : เป็นวิธีที่แม่นยำที่สุดและใช้กันอย่างแพร่หลาย บนเครื่องเจียรเกียร์แบบ CNC จะควบคุมเส้นทางการเคลื่อนที่ของล้อเจียรผ่านการเขียนโปรแกรมซอฟต์แวร์ เพื่อทำการเจียรโดยตรงให้ได้รูปทรงฟันที่ต้องการ ซึ่งเป็นวิธีที่แนะนำสำหรับการปรับแต่งที่ซับซ้อน (เช่น ฟันโค้งมน)
2. การไถเกียร์ที่ได้รับการปรับแต่ง : สำหรับเกียร์ที่มีผิวฟันอ่อน สามารถใช้หัวไถที่ได้รับการปรับแต่งเพื่อไถผิว ทำให้เกิดการปรับแต่งตามที่ต้องการบนผิวฟันเกียร์
3. การขัดเงาเกียร์ที่ได้รับการปรับแต่ง : มีหลักการทำงานคล้ายกับการไถเกียร์ โดยใช้ล้อขัดเงาที่ได้รับการปรับแต่งเพื่อตกแต่งผิวเกียร์หลังจากการอบความร้อน ไม่เพียงแต่ช่วยปรับปรุงคุณภาพผิว แต่ยังสามารถสร้างการปรับแต่งในระดับหนึ่งได้

สรุป