วิธีการคำนวณอัตราส่วนเกียร์ของกระปุกเกียร์?

กระปุกเกียร์เป็นอุปกรณ์เชิงกลที่มีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ตั้งแต่ยานยนต์ไปจนถึงเครื่องจักรกลหนัก หนึ่งในแง่มุมพื้นฐานของกระปุกเกียร์คืออัตราส่วนเกียร์ การทำความเข้าใจวิธีการคำนวณอัตราส่วนเกียร์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับทุกคนที่เกี่ยวข้องในการออกแบบการบำรุงรักษาหรือการเลือกกล่องเกียร์ ในฐานะซัพพลายเออร์ของกล่องเกียร์ฉันมักจะพบลูกค้าที่มีคำถามเกี่ยวกับอัตราส่วนเกียร์ ในโพสต์บล็อกนี้ฉันจะแนะนำคุณเกี่ยวกับกระบวนการคำนวณอัตราส่วนเกียร์ของกระปุกเกียร์

ทำความเข้าใจพื้นฐานของอัตราส่วนเกียร์

ก่อนที่เราจะดำน้ำในการคำนวณก่อนอื่นมาทำความเข้าใจว่าอัตราส่วนเกียร์คืออะไร อัตราส่วนเกียร์เป็นการวัดความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วในการหมุนของสองเกียร์ในกระปุกเกียร์ มันถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของจำนวนฟันบนเกียร์ที่ขับเคลื่อนด้วยจำนวนฟันบนเกียร์ขับ ในแง่ที่ง่ายกว่านั้นจะบอกคุณว่าต้องหมุนเกียร์ขับรถกี่ครั้งเพื่อให้เกียร์ขับหมุนหนึ่งครั้ง

ตัวอย่างเช่นหากอุปกรณ์ขับเคลื่อนมีฟัน 20 ซี่และอุปกรณ์ขับเคลื่อนมีฟัน 40 ซี่อัตราส่วนเกียร์คือ 40/20 = 2 ซึ่งหมายความว่าสำหรับการหมุนของเกียร์ขับรถทุกครั้งเกียร์ขับเคลื่อนจะหมุนครึ่งเทิร์น

รถไฟเกียร์ธรรมดา

การจัดเรียงเกียร์ที่ง่ายที่สุดคือรถไฟเกียร์ง่าย ๆ ซึ่งประกอบด้วยเกียร์สองตัวเข้าด้วยกัน ในการคำนวณอัตราส่วนเกียร์ของรถไฟเกียร์ง่าย ๆ คุณเพียงแค่แบ่งจำนวนฟันบนเกียร์ที่ขับเคลื่อนด้วยจำนวนฟันบนเกียร์ขับ

ให้ (n_d) เป็นจำนวนฟันบนเกียร์ที่ขับเคลื่อนและ (n_ {dr}) เป็นจำนวนฟันบนเกียร์ขับ อัตราส่วนเกียร์ (GR) กำหนดโดยสูตร:

[gr = \ frac {n_d} {n_ {dr}}]

ตัวอย่างเช่นหากเกียร์ขับมี 15 ฟันและเกียร์ขับมี 60 ฟันอัตราส่วนเกียร์คือ (\ frac {60} {15} = 4) นี่ก็หมายความว่าอุปกรณ์ขับเคลื่อนจะต้องหมุนสี่ครั้งสำหรับเกียร์ที่ขับเคลื่อนเพื่อทำการหมุนเต็มหนึ่งครั้ง

รถไฟเกียร์ผสม

รถไฟเกียร์ผสมมีความซับซ้อนมากกว่ารถไฟเกียร์ธรรมดา ประกอบด้วยหลายเกียร์บนเพลาเดียวกันหรือเพลาหลายตัว ในการคำนวณอัตราส่วนเกียร์ของรถไฟเกียร์ผสมคุณต้องพิจารณาอัตราส่วนเกียร์แต่ละตัวของเกียร์แต่ละคู่

สมมติว่าเรามีรถไฟเกียร์ผสมที่มีเกียร์สองคู่ คู่แรกมีอุปกรณ์ขับรถ (A) ที่มี (N_A) ฟันและอุปกรณ์ขับเคลื่อน (B) ด้วยฟัน (N_B) คู่ที่สองมีเกียร์ขับ (C) (ซึ่งอาจอยู่บนเพลาเดียวกับ (B)) ด้วยฟัน (N_C) และอุปกรณ์ขับเคลื่อน (D) ด้วยฟัน (N_D)

อัตราส่วนเกียร์โดยรวม (gr_ {ทั้งหมด}) ของรถไฟเกียร์ผสมเป็นผลิตภัณฑ์ของอัตราส่วนเกียร์แต่ละคู่ของแต่ละคู่

อัตราส่วนเกียร์ของคู่แรก (gr_1 = \ frac {n_b} {n_a}) และอัตราส่วนเกียร์ของคู่ที่สอง (gr_2 = \ frac {n_d} {n_c})

อัตราส่วนเกียร์ทั้งหมด (gr_ {total} = gr_1 \ times gr_2 = \ frac {n_b} {n_a} \ times \ frac {n_d} {n_c})

ตัวอย่างเช่นถ้า (n_a = 20), (n_b = 40), (n_c = 15), และ (n_d = 60), จากนั้น (gr_1 = \ frac {40} {20} = 2) และ (gr_2 = \ frac {60} {15} = 4) อัตราส่วนเกียร์ทั้งหมด (gr_ {total} = 2 \ times4 = 8)

รถไฟเกียร์ Epicyclic

รถไฟเกียร์ Epicyclic หรือที่รู้จักกันในชื่อรถไฟเกียร์ของดาวเคราะห์มีความซับซ้อนมากกว่ารถไฟเกียร์ที่เรียบง่ายและผสม พวกเขาประกอบด้วยอุปกรณ์ดวงอาทิตย์กลางเกียร์ดาวเคราะห์หนึ่งอันหรือมากกว่าและเกียร์แหวน การคำนวณอัตราส่วนเกียร์ของรถไฟเกียร์ epicyclic ต้องการการวิเคราะห์อย่างละเอียดมากขึ้น

มีวิธีการต่าง ๆ ในการคำนวณอัตราส่วนเกียร์ของรถไฟเกียร์ epicyclic เช่นวิธีการแบบตารางและวิธีการตามสูตร หนึ่งสูตรทั่วไปสำหรับรถไฟเกียร์ epicyclic ที่เรียบง่ายพร้อมเฟืองวงแหวนคงที่คือ:

ให้ (N_S) เป็นจำนวนฟันบนเกียร์ดวงอาทิตย์ (N_R) เป็นจำนวนฟันบนเฟืองวงแหวนและ (N_P) เป็นจำนวนฟันบนเกียร์ดาวเคราะห์ อัตราส่วนเกียร์ (GR) เมื่อเฟืองวงแหวนได้รับการแก้ไขโดย:

[gr = 1+ \ frac {n_r} {n_s}]

ตัวอย่างเช่นหาก Sun Gear มีฟัน 20 ซี่และวงแหวนเกียร์มี 80 ฟันอัตราส่วนเกียร์คือ (1+ \ frac {80} {20} = 1 + 4 = 5)

ความสำคัญของอัตราส่วนเกียร์ในการเลือกกล่องเกียร์

อัตราส่วนเกียร์เป็นปัจจัยสำคัญเมื่อเลือกกระปุกเกียร์สำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะ มันมีผลต่อแรงบิดและความเร็วในการส่งออกของกระปุกเกียร์ อัตราส่วนเกียร์ที่สูงขึ้นหมายความว่าความเร็วในการส่งออกจะลดลง แต่แรงบิดเอาท์พุทจะสูงขึ้น ในทางกลับกันอัตราส่วนเกียร์ที่ต่ำกว่าส่งผลให้ความเร็วเอาต์พุตสูงขึ้น แต่แรงบิดเอาต์พุตที่ต่ำกว่า

ตัวอย่างเช่นในแอปพลิเคชั่นอุตสาหกรรมหนักที่จำเป็นต้องมีแรงบิดสูงในการเคลื่อนย้ายโหลดขนาดใหญ่กล่องเกียร์ที่มีอัตราส่วนเกียร์สูงจะเหมาะสมกว่า ในทางกลับกันในแอพพลิเคชั่นที่ต้องการการใช้งานความเร็วสูงกล่องเกียร์ที่มีอัตราส่วนเกียร์ต่ำกว่าจะเป็นตัวเลือกที่ดีกว่า

ข้อเสนอกล่องเกียร์ของเรา

ในฐานะซัพพลายเออร์กระปุกเกียร์เรานำเสนอกล่องเกียร์ที่หลากหลายเพื่อตอบสนองความต้องการของแอปพลิเคชันที่แตกต่างกัน ผลิตภัณฑ์ยอดนิยมของเราบางส่วน ได้แก่ตัวลดเกียร์มุมโค้งซึ่งให้ประสิทธิภาพสูงและการทำงานที่ราบรื่น ที่RV 075 GEARM WORMเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องการออกแบบขนาดกะทัดรัดและความสามารถในการส่งแรงบิดสูง และของเรากระปุกเกียร์อุตสาหกรรมเคมีได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อทนต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงของอุตสาหกรรมเคมี

บทสรุป

การคำนวณอัตราส่วนเกียร์ของกระปุกเกียร์เป็นทักษะพื้นฐานสำหรับทุกคนที่ทำงานกับระบบเกียร์ ไม่ว่าจะเป็นรถไฟเกียร์ง่าย ๆ รถไฟเกียร์ผสมหรือรถไฟเกียร์ epicyclic ทำความเข้าใจวิธีการคำนวณอัตราส่วนเกียร์ช่วยในการเลือกและการออกแบบกล่องเกียร์ที่เหมาะสม

หากคุณอยู่ในตลาดสำหรับกระปุกเกียร์และต้องการความช่วยเหลือในการเลือกอันที่เหมาะสมตามอัตราส่วนเกียร์ที่ต้องการและข้อกำหนดอื่น ๆ เราพร้อมให้ความช่วยเหลือ ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราสามารถให้การสนับสนุนด้านเทคนิคและคำแนะนำด้านเทคนิคในเชิงลึก อย่าลังเลที่จะติดต่อเราสำหรับข้อมูลเพิ่มเติมและเริ่มการอภิปรายการจัดซื้อจัดจ้าง

การอ้างอิง

• Norton, Robert L. "การออกแบบเครื่อง: วิธีการแบบบูรณาการ" เพียร์สัน, 2012
• Shigley, Joseph E. , et al. "การออกแบบวิศวกรรมเครื่องกล" McGraw - Hill, 2004