• Scheduled Maintenance Notice: This site will be unavailable due to scheduled maintenance from 6:00 to 22:30 25/2/2018. We apologize for the inconvenience.

Selection Guide

ประเภทของเฟืองที่พบได้ทั่วไป 5 ประเภท

เขียนโดย : CAREY STRAETZ

ประเภทของเฟืองที่พบได้ทั่วไป

ในตอนที่แล้วเราได้อธิบายถึงค่า Backlash และค่า Gear Ratio กันแล้ว ต่อไปเราจะแนะนำประเภทของเฟืองทั้ง 5 ประเภท รวมทั้งข้อดี และ ข้อเสียของแต่ละประเภทด้วย โดยเริ่มจากประเภทเฟืองที่ถูกนำมาใช้งานมากที่สุด นั่นก็คือ เฟืองตรง

เฟืองตรง (Spur Gear)

ข้อดี
  • • ประสิทธิภาพสูงและง่ายต่อการประกอบ
  • • มีซี่ฟันตรงซึ่งจัดแนววางได้ง่าย
  • • พลังงานสูญเสียเนื่องจากการเลื่อนไถลน้อยที่สุด
ข้อเสีย
  • • มีเสียงดังเมื่อใช้ความเร็วสูง
  • • ต้องใช้งานแบบคู่ขนาน
  • • ความแข็งแรงด้อยกว่าเฟืองประเภทอื่น

ข้อดีของการนำเฟืองตรงมาประยุกต์ใช้นั้นค่อนข้างชัดเจน นั่นคือประสิทธิภาพและความง่ายในการประกอบซึ่งจะช่วยประหยัดเวลาและลดระยะเวลาหยุดทำงานของเครื่องจักรให้เหลือน้อยที่สุด แต่ก็ยังมีข้อเสียอยู่บ้างยกตัวอย่างเช่น เมื่อมีการใช้งานที่ความเร็วสูงก็จะเกิดเสียงดังเนื่องจากมีช่องว่างระหว่างเฟือง (Backlash) และมีแรงที่เกิดขึ้นในชั่วขณะที่ซี่ฟันของเฟืองขบกันเป็นครั้งแรก แรงที่เกิดขึ้นนี้อาจส่งผลให้เกิดการสึกกร่อนและการฉีกขาดหลังใช้งานไประยะหนึ่งได้ ซึ่งทำให้ประสิทธิภาพของเฟืองลดลงในที่สุด

แนวทางแก้ไขที่เป็นไปได้ของปัญหานี้คือการใช้เฟืองตรงที่ทำจากพลาสติกซึ่งใช้งานได้ดีในระบบที่มีน้ำหนักเบาและในระบบที่ต้องมีการควบคุมเสียงรบกวนให้เบาที่สุด นอกจากนี้ เฟืองพลาสติกแบบมีแกนเหล็กกล้าคาร์บอนและซี่ฟันทำจาก MC ไนล่อนก็ช่วยลดระดับเกิดเสียงรบกวนลงได้เช่นเดียวกัน

อีกสิ่งหนึ่งที่ควรคำนึงถึงก็คือข้อเท็จจริงที่ว่าเฟืองตรงจะสามารถขบกันได้อย่างถูกต้องก็ต่อเมื่อมีการใช้งานแบบขนานกันเท่านั้น ทั้งนี้ก็เนื่องมาจากซี่ฟันที่มีลักษณะเป็นเส้นตรงและตำแหน่งของรู โดยในตัวอย่างด้านล่างนี้แสดงให้เห็นถึงเฟืองตรงสองตัวถูกนำมาใช้เพื่อเลื่อนชิ้นงานจากขวาไปซ้าย

one-way clutches

เฟืองประเภทที่มีตลับลูกปืนทางเดียว (One-Way Clutches) ติดตั้งมาด้วยทำให้เราสามารถประสานทิศทางการหมุนของเฟืองสองตัวเข้าด้วยกันดังที่ปรากฏในรูป และเฟืองแบบพิเศษอีกประเภทหนึ่งก็คือเฟืองตรงแบบไม่มีลิ่ม (Keyless Spur Gear) ซึ่งแบ่งย่อยได้เป็น 3 ประเภท ได้แก่ ชนิด E ชนิด F และชนิด G

  • – ชนิด E คือเฟืองตรงไร้ลิ่มที่มีรูปร่างเหมือนเฟืองชนิด A แต่มี Bushing สวมอยู่ด้านนอกของเฟืองด้วย
  • – ชนิด F มีรูปร่างเหมือนเฟืองชนิด A แต่มี Bushing ติดอยู่กับด้านในของเฟืองตามแนวกว้าง
  • – ชนิด G คือเฟืองตรงไร้ลิ่มรูปร่างคล้ายเฟืองชนิด B ของทางเรา แต่มี Bushing สวมอยู่ด้านนอกของเฟืองด้วย

สินค้าแนะนำ

เฟืองเฉียง (Helical Gear)

ข้อดี
  • • เงียบและทำงานราบรื่น
  • • สามารถติดตั้งแบบขนานกันหรือตั้งฉากกันก็ได้
ข้อเสีย
  • • ประสิทธิภาพต่ำกว่าเฟืองตรง
  • • การสูญเสียพลังงานเนื่องจากการเลื่อนไถล

เฟืองเฉียงเป็นเฟืองที่มีซี่ฟันทำมุมตามแนวทแยงซึ่งทำให้เกิดเสียงรบกวนเบากว่าและทำงานราบรื่นกว่าเฟืองตรงเนื่องจากซี่ฟันมีการขบกันอย่างทีละน้อย เฟืองเฉียงยังมีความสามารถในการติดตั้งทั้งแบบขนานกันหรือตั้งฉากกันก็ได้

เมื่อเฟืองตั้งฉากกัน จะต้องเลือกเฟืองที่เฉียงในทิศทางเดียวกัน ระหว่างเฉียงขวาทั้งคู่หรือเฉียงซ้ายทั้งคู่ ข้อเสียของเฟืองเฉียงคือประสิทธิภาพที่ด้อยกว่าเฟืองตรงเนื่องจากการเลื่อนไถลของซี่ฟัน สาเหตุของการเลื่อนไถลก็เนื่องมาจากการจัดซี่ฟันในแนวทแยงมุมและยังนำไปสู่การเกิดแรงกระทำในแนวแกนที่เพลาได้ ดังนั้น การเลือกใช้ตลับลูกปืนที่สามารถทนทานต่อแรงกระทำในแนวแกนซึ่งเกิดจากตัวเฟืองได้จึงเป็นเรื่องสำคัญ

Helical-Gears
รูปที่ 1 : เฟืองเฉียง
Helical Gear

สินค้าแนะนำ

เฟืองดอกจอก (Bevel)

เฟืองดอกจอกเป็นเฟืองที่ใช้ระหว่างเพลาที่วางในทิศทางตัดกันและมีมุมในการทำงานที่สามารถปรับเปลี่ยนได้ตามรูปร่าง ข้อเสียของการทำให้เฟืองเป็นมุมเอียงก็คือความยากในการประกอบเพื่อให้สามารถปรับเปลี่ยนมุมในการทำงานได้ ตัวเพลาเองก็จะได้รับแรงกระทำที่สูงด้วย ดังนั้นการเลือกใช้ตลับลูกปืนที่สามารถทนทานต่อแรงกระทำได้จึงมีความสำคัญเช่นเดียวกับกรณีของเฟืองเฉียง เฟืองดอกจอกสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทขึ้นอยู่กับผู้ผลิต ได้แก่ แบบตรง (Straight Type) และแบบโค้ง (Spiral Type)

Gear-Straight
รูปที่ 2 : เฟืองดอกจอกแบบตรง
(Bevel Gear-Straight Type)

แบบตรง มีลักษณะคล้ายเฟืองตรงซึ่งมีแนวโน้มจะเกิด Backlash และเสียงรบกวนที่ดังมาก

Gear-Spiral
รูปที่ 3 : เฟืองดอกจอกแบบโค้ง
(Bevel Gear-Spiral Type)

แบบโค้ง มีลักษณะคล้ายเฟืองเฉียงเนื่องจากการจัดเรียงของซี่ฟันที่คล้ายคลึงกัน แม้ว่าการทำงานจะเกิดเสียงเบากว่าแต่มีแนวโน้มที่อาจเกิดการเลื่อนไถลของซี่ฟันได้

*สิ่งสำคัญคือเฟืองดอกจอกแบบโค้งนั้นสามารถรับประกันการขบกันได้เฉพาะในการใช้งานกับเฟืองจากบริษัทผู้ผลิตเดียวกันเท่านั้นและควรซื้อเป็นคู่พร้อมกันเสมอ

สินค้าแนะนำ

เฟืองสะพานและเฟืองตัวหนอน (Rack & Worm)

เฟืองอีกประเภทหนึ่งคือเฟืองสะพาน และมี 2 รูปแบบที่แตกต่างกันคือแบบแบน (Flat Type) และแบบกลม (Round Type) ข้อดีของเฟืองสะพานคือเมื่อนำไปเข้าคู่ใช้งานกับเฟืองตรงหรือเฟืองตัวเล็ก (Pinion) จะสามารถเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่แบบหมุนเป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้นได้ ส่วนข้อเสียคือเฟืองประเภทนี้ไม่สามารถทำงานต่อเนื่องได้เนื่องจากการเคลื่อนที่จะไปจบที่ปลายสะพานเสมอ

ข้อดีอย่างหนึ่งของเฟืองสะพานแบบแบนก็คือการจัดเรียงของรูติดตั้งที่มีจำนวนมาก ผู้ใช้งานจึงสามารถเลือกใช้รูด้านข้าง รูด้านใต้ หรือรูแบบเจาะคว้านด้านข้างก็ได้
ขึ้นอยู่กับการแผนในการติดตั้งใช้งาน

เฟืองตัวหนอนประกอบด้วยสองชิ้นส่วนคือล้อตัวหนอน (Worm Wheel) และตัวเฟือง (Worm Gear) เฟืองตัวหนอนเป็นเฟืองที่มีการทำงานแบบ Self-locking และทำงานเงียบ แต่ก็ต้องยอมรับการสูญเสียพลังงานและแรงกระทำบนตัวหนอนที่สูงขึ้น

ไม่ว่าข้อกำหนดในการออกแบบจะเป็นอย่างไร ขอให้ท่านผู้อ่านระลึกไว้เสมอว่าเฟืองนั้นมีหลากหลายชนิด แต่ละชนิดต่างก็มีข้อดีในแบบเฉพาะตัว นอกจากนั้นก็ยังมีวิธีแก้ปัญหาสำหรับการเคลื่อนที่ทั้งในแบบเชิงเส้นและแบบหมุน เราหวังเป็นอย่างยิ่งว่ารายละเอียดเกี่ยวกับเฟืองแต่ละประเภทนี้จะช่วยจุดประกายให้ท่านได้พบแนวทางในการออกแบบการใช้งานรูปแบบใหม่ ๆ หรือช่วยแก้ปัญหาที่มีอยู่เดิม และอย่าลืมติดตามอ่าน ตอนที่ 3 ของชุดความรู้ชุดนี้ด้วย!

หากมีคำถามเฉพาะทางที่ต้องการคำตอบก็สามารถส่งความคิดเห็นมาที่ ts@misumi.co.th
หรือเข้าไปเยี่ยมชมพวกเราได้ที่ MISUMI Thailand

สินค้าแนะนำ



MISUMI 5 Benefits

หากคุณเคยประสบปัญหากับการสั่งซื้อ คลิกเลย ให้มิซูมิ แก้ไขปัญหาให้คุณ