เกียร์เวิร์มเทียบกับเกียร์ไฮพอิด: การแข่งขันสุดท้ายเพื่อประสิทธิภาพและต้นทุน

เมื่อเผชิญกับความต้องการในการติดตั้งในพื้นที่จำกัดและการส่งถ่ายกำลังแบบมุมฉาก เราจึงมักเลือกใช้ตัวลดความเร็วแบบเวิร์มเกียร์แบบคลาสสิก (ซึ่งมีตัวแทนคือซีรีส์ WMRV/WDVF/WMVF) อย่างไรก็ตาม ผู้ท้าชิงรายใหม่ที่ทรงพลังได้ปรากฏขึ้นแล้ว นั่นคือ ตัวลดความเร็วแบบไฮโพอิด (WKM) ความสัมพันธ์ระหว่างตัวลดความเร็วทั้งสองประเภทนี้ซับซ้อนกว่าการแทนที่กันแบบตรงไปตรงมาอย่างมาก เพราะเป็นการตัดสินใจที่สำคัญยิ่งเกี่ยวกับประสิทธิภาพ ต้นทุน และมูลค่ารวมตลอดอายุการใช้งาน

ความแตกต่างหลักของตัวลดความเร็วทั้งสองประเภทนี้เกิดจากหลักการพื้นฐานของการสัมผัสกันของฟันเกียร์ ซึ่งโดยตรงกำหนดขีดจำกัดของประสิทธิภาพการทำงาน

ขับเคลื่อนด้วยเกียร์แบบเวิร์ม: การออกแบบที่เน้นหลักการเสียดสีแบบไถล

ระบบส่งกำลังนี้อาศัยฟันเกลียวแบบเฮลิคอลของเพลาเกลียว (มักทำจากเหล็กที่ผ่านการชุบแข็ง) ซึ่งสัมผัสกับพื้นผิวฟันของล้อเกลียว (มักทำจากทองแดงดีบุก) อย่างต่อเนื่องในลักษณะ "ขูด" ซึ่งการเคลื่อนที่นี้มีแรงเสียดทานแบบเลื่อนไถลสูงมาก ส่งผลให้สูญเสียพลังงานเป็นจำนวนมากและเปลี่ยนเป็นความร้อน ดังนั้น แม้จะออกแบบและผลิตอย่างแม่นยำ ประสิทธิภาพของระบบส่งกำลังแบบเกียร์เวิร์มแบบหนึ่งขั้นตอนก็มักอยู่ในช่วง 70% ถึง 85% เท่านั้น หมายความว่าพลังงานขาเข้าอาจสูญเสียโดยไม่จำเป็นได้สูงถึง 15% ถึง 30%

ระบบส่งกำลังแบบไฮพอิด: การพัฒนาที่โดดเด่นด้วยแรงเสียดทานแบบหมุนกลิ้ง

ฟันเกียร์แบบไฮพอิดมีพื้นผิวเกลียวแบบไฮพอิดที่คำนวณอย่างซับซ้อน กลไกการขบกันเป็นการสัมผัสแบบเส้น โดยการเคลื่อนที่หลักคือการหมุนกลิ้ง ควบคู่ไปกับการเลื่อนไถลระดับจุลภาคที่สามารถควบคุมได้ โครงสร้างเช่นนี้ช่วยลดแรงเสียดทานระหว่างพื้นผิวฟันได้อย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้น ประสิทธิภาพของการส่งกำลังแบบลดความเร็วแบบไฮพอิดแบบหนึ่งขั้นตอนจึงมักอยู่ที่ 94%–96% หรือสูงกว่านั้น

มาคำนวณผลกระทบต่อต้นทุนจริงจากช่องว่างด้านประสิทธิภาพนี้กัน โดยพิจารณาจากสถานการณ์อัตโนมัติทั่วไป:

ตัวอย่าง: ลูกค้ารายหนึ่งใช้ WMRV75-30-Y1 .5 กิโลวัตต์ เป็นเวลา 8 ชั่วโมงทุกวัน

แรงบิดขาออกที่ต้องการคือ 194 นิวตัน-เมตร, S.F คือ 1.2 ตอนนี้หากเขาต้องการใช้ WKM75B-30 -Y1 .5 กิโลวัตต์ (แรงบิดขาออก 237 นิวตัน-เมตร, S.F คือ 1.44) มาเปลี่ยนแทน จะสามารถประหยัดพลังงานได้เท่าใดต่อวัน และต่อปี

ดังนั้น หากใช้เกียร์แบบไฮพอิด จะประหยัดไฟฟ้าได้ 0.27 กิโลวัตต์/ชั่วโมงต่อชั่วโมง ซึ่ง 0.27*8=2.16 กิโลวัตต์/ชั่วโมงต่อวัน และ 2.16*360=777.6 กิโลวัตต์/ชั่วโมงต่อปี

ต้นทุนที่ประหยัดได้ต่อปี: 777.6 กิโลวัตต์/ชั่วโมง * ค่าไฟฟ้าของคุณ

ในตัวอย่างนี้ การเลือกใช้เครื่องลดความเร็วไฮพอิดที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า หากใช้งานเป็นเวลา 5 ปี ต้นทุนที่ประหยัดได้จะสามารถครอบคลุม หรือแม้แต่เกินกว่าความแตกต่างของต้นทุนการซื้อเริ่มต้นระหว่างสองตัวเลือกนี้

เมื่อเลือกชิ้นส่วนสำหรับโครงการถัดไปของคุณ โปรดพิจารณาการเปรียบเทียบนี้ การควบคุมต้นทุนอย่างแท้จริงเริ่มต้นจากการตัดสินใจอย่างชาญฉลาดในขั้นตอนการออกแบบเบื้องต้น การเลือกระบบส่งกำลังที่มีประสิทธิภาพมากกว่า ไม่ใช่เพียงแค่การเลือกผลิตภัณฑ์ แต่เป็นการเลือกโมเดลกำไรที่ยั่งยืนและมุ่งเน้นอนาคต