ปัจจัยที่มีผลต่อประสิทธิภาพของเกียร์บ็อกซ์แบบหนอน

เมื่อเทียบกับเกียร์ทดรอบทั่วไป เกียร์ทดรอบชนิดหนอนจะส่งกำลังผ่านแรงเสียดทานไถลระหว่างเฟืองหนอนกับตัวหนอน ในขณะที่เกียร์ทดรอบทั่วไปมักส่งกำลังผ่านแรงเสียดทานกลิ้ง ทำให้มีประสิทธิภาพต่ำกว่า อย่างไรก็ตาม เนื่องจากโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์และฟังก์ชันล็อกตัวเอง จึงได้รับความสนใจและการนำไปใช้อย่างแพร่หลายในระบบส่งกำลัง

1. ปัจจัย

• อัตราส่วน

ไม่ว่าจะเป็นเครื่องลดเกียร์แบบเกียร์หนอนหรือเครื่องลดเกียร์แบบเกียร์ธรรมดา อัตราทดเกียร์ถือเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่มีผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการส่งกำลัง โดยทั่วไปแล้ว ยิ่งอัตราทดเกียร์ของเครื่องลดเกียร์สูงเท่าใด ประสิทธิภาพของมันก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น เนื่องจากอัตราทดเกียร์สูงทำให้แรงเสียดทานระหว่างเกียร์หนอนและล้อเกียร์เพิ่มขึ้น ส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลง

• การหล่อลื่น

สารหล่อลื่นมีผลกระทบอย่างมากต่อกระบวนการส่งกำลัง สารหล่อลื่นจะสร้างฟิล์มบางๆ ขึ้นระหว่างเกียร์หนอนและล้อเกียร์ ช่วยลดแรงเสียดทานโดยตรงระหว่างเกียร์หนอนและล้อเกียร์ได้อย่างมาก ความหนืด ประเภท และปัจจัยอื่นๆ ของสารหล่อลื่นจะมีผลอย่างมากต่อประสิทธิภาพของเครื่องลดเกียร์

• คุณสมบัติของวัสดุ

วัสดุของเกียร์หนอนและล้อหนอนมีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพการส่งกำลังของเกียร์หนอนและล้อหนอน โดยทั่วไปชุดวัสดุที่ใช้กันมากที่สุดคือเพลาหนอนทำจากเหล็กและล้อหนอนทำจากทองเหลือง เนื่องจากความยืดหยุ่น การนำความร้อน และความเรียบของผิววัสดุจะมีผลต่อประสิทธิภาพ ความเครียดแบบยืดหยุ่นของเกียร์หนอนและเพลาหนอนจะทำให้พื้นที่สัมผัสเพิ่มขึ้น ส่งผลให้แรงเสียดทานเพิ่มขึ้น ในขณะที่การนำความร้อนจะมีผลต่อประสิทธิภาพการหล่อลื่นของน้ำมันหล่อลื่น ความเรียบของผิวโลหะสามารถลดแรงเสียดทานได้มากที่สุด

•ความแม่นยำ

ความแม่นยำในการผลิตเกียร์หนอนและลูกปืนหนอนมีผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของระบบ รูปร่างฟันเฟืองและการสัมผัสกันของฟันเฟืองจะมีอิทธิพลอย่างมากต่อการสูญเสียพลังงาน ซึ่งอาจนำไปสู่การลดลงของประสิทธิภาพ ในกระบวนการประกอบ การจัดแนวของเกียร์หนอนและเพลาหนอนถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุด และระดับของการจัดแนวสามารถลดการสูญเสียประสิทธิภาพได้มากที่สุด

2. วิธีการคำนวณประสิทธิภาพของกล่องเกียร์หนอน

ประสิทธิภาพของเกียร์หนอนและเกียร์หนอนแสดงออกมาเป็นหลักจากอัตราส่วนของแรงบิดและความเร็วของชุดส่งเข้าเมื่อเทียบกับชุดส่งออก

แรงบิด(ขาออก) = แรงบิด(ขาเข้า) * อัตราทด * ประสิทธิภาพ

ความเร็ว(ขาออก) = ความเร็ว(ขาเข้า) * อัตราทด

รูปแบบแรงเสียดทานที่แตกต่างกันระหว่างชิ้นส่วนโลหะของอุปกรณ์ส่งกำลังจะมีผลอย่างมากต่อประสิทธิภาพของเครื่องลดความเร็ว เมื่อเปรียบเทียบกับแรงเสียดทานแบบกลิ้ง แรงเสียดทานแบบเลื่อนจะทำให้สูญเสียพลังงานมากกว่า เนื่องจากแรงเสียดทานแบบเลื่อนคือการเคลื่อนที่แบบไถลสัมพัทธ์ที่มีพื้นที่สัมผัสค่อนข้างใหญ่ จึงก่อให้เกิดการสูญเสียพลังงานมากขึ้น

3.ช่วงประสิทธิภาพโดยทั่วไปของกล่องเกียร์หนอน

ประสิทธิภาพการส่งกำลังของเครื่องลดความเร็วชนิดเกียร์หนอนมักอยู่ในช่วง 50% ถึง 80% ซึ่งขึ้นอยู่กับอัตราทดเกียร์ ระดับการหล่อลื่น ความแม่นยำของฟันเฟือง และคุณสมบัติของวัสดุ โดยทั่วไปแล้ว เครื่องลดความเร็วที่มีอัตราทดต่ำจะมีประสิทธิภาพสูงกว่า