การเลือกข้อต่อดรัมเกียร์: ประเภท การวางแนวที่ไม่ตรง แรงบิด และการใช้งาน

พิจารณารอกเครนขนาด 250 กิโลวัตต์ที่เริ่มสั่นเมื่อมีการยกของเท่านั้น ข้อต่อดรัมเกียร์จะได้รับการตรวจสอบหลังจากผ่านไปสองสามเดือน และการสึกหรอของฟันจะเน้นที่ด้านเดียว การวินิจฉัยโดยทั่วไปไม่ใช่องค์ประกอบที่มีข้อบกพร่องเพียงจุดเดียว มันเป็นความไม่ตรงกันระหว่างแรงบิดแค็ตตาล็อก การวางแนวที่ไม่ตรงที่เกิดขึ้นจริง และฟิล์มจาระบี วิธีที่เชื่อถือได้ในการระบุระบบประกบเฟืองดรัมคือให้ถือว่าแรงบิด ลักษณะฟัน ความพอดีของเพลา และการบำรุงรักษาเป็นตรรกะในการเลือกที่สมบูรณ์

การคัปปลิ้งดรัมเกียร์ทำหน้าที่อะไร และเหตุใดฟันที่ครอบฟันจึงมีความสำคัญ

ข้อต่อดรัมเกียร์ส่งแรงบิดผ่านชุดฟันภายนอกที่ครอบฟันบนดุมแต่ละอันที่ประกบกับฟันภายในในปลอก คำว่าดรัมหมายถึงรูปแบบฟันโค้งในทิศทางตามแนวแกน ส่วนโค้งดังกล่าวช่วยให้ดุมเคลื่อนผ่านออฟเซ็ตเชิงมุมเล็กๆ ภายในปลอกได้โดยไม่ต้องรับน้ำหนักเต็มที่ไปที่ขอบด้านหนึ่งของฟัน

ข้อต่อเกียร์แบบฟันตรงยังคงใช้อยู่ โดยมีการควบคุมการจัดตำแหน่งอย่างใกล้ชิดและสูญเสียการเคลื่อนไหวน้อยที่สุด ในระบบขับเคลื่อนทางอุตสาหกรรมหนัก โปรไฟล์ดรัมฟันมักจะเป็นตัวเลือกที่ปลอดภัยกว่า เนื่องจากจะเพิ่มช่วงการวางแนวเชิงมุมที่ใช้งานได้ และกระจายแรงกดสัมผัสไปตามพื้นผิวฟันที่กว้างขึ้น คัปปลิ้งดรัมเกียร์มาตรฐานส่วนใหญ่ทนต่อการวางแนวเชิงมุมประมาณ 0.5 ถึง 1.5 องศา บวกกับการเคลื่อนที่แบบขนานและแนวแกนในจำนวนที่จำกัด สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับขอบเขตระหว่างการออกแบบของเรา การเปรียบเทียบข้อต่อเกียร์แบบฟันตรง อธิบายความแตกต่างในทางปฏิบัติ

คัปปลิ้งเกียร์ไม่ได้ยกเลิกการเยื้องศูนย์ มันรองรับการเยื้องศูนย์ผ่านการเลื่อนที่ควบคุมระหว่างชุดฟัน หากถือว่าการชดเชยขนาดใหญ่เป็นสภาวะปกติ แรงกดสัมผัสและอัตราการสึกหรอจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว นั่นคือสาเหตุที่ทำให้รูปร่างของฟันที่ครอบฟัน ความพอดีของปลอก และประเภทการหล่อลื่นจึงไม่สามารถแยกออกจากการตัดสินใจเลือกได้

เลือกตามแรงบิด ความเร็ว และรูปทรงของเพลา

เริ่มจากหน้าที่ ไม่ใช่จากเส้นผ่านศูนย์กลางเพลาเพียงอย่างเดียว แรงบิดที่กำหนดที่ส่งผ่านระบบขับเคลื่อนโดยตรงสามารถประมาณได้เป็น T(Nm)=9550 x P(kW)/n(rpm) สำหรับมอเตอร์ขนาด 200 กิโลวัตต์ที่ 980 รอบต่อนาที ซึ่งมีค่าประมาณ 1,950 นิวตันเมตร หากเครื่องจักรที่ขับเคลื่อนมีโหลดกระแทก สตาร์ทบ่อย หรือมีหน้าที่ถอยหลัง ให้คูณค่าที่ระบุนี้ด้วยปัจจัยการบริการ จุดเริ่มต้นคือ 1.75 สำหรับการกระแทกปานกลาง และ 2.5 หรือสูงกว่าสำหรับการถอยหลังอย่างหนัก ขนาดข้อต่อต้องได้รับการจัดอันดับสูงกว่าแรงบิดที่ปรับนี้

หลังจากทอร์ก ให้ตรวจสอบช่วงรู คัปปลิ้งสามารถตอบสนองพิกัดแรงบิดบนกระดาษได้และยังคงทำงานล้มเหลวก่อนกำหนด หากรูดุมใกล้ขีดจำกัดสูงสุดโดยใช้รูสลักขนาดเล็ก หรือหากความพอดีของเพลาไม่สามารถต้านทานแรงกลับตัวได้ เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความยาวของดุมต้องพอดีกับพื้นที่ว่างรอบๆ เพลาด้วย

สร้างรายการตรวจสอบการเลือกสั้นๆ สำหรับแผนกออกแบบ:

1. กำลังของมอเตอร์หรือเครื่องยนต์และความเร็วเต็มโหลด
2. รอบการทำงาน: การสตาร์ทอย่างต่อเนื่อง การถอยหลัง หรือการเบรกบ่อยครั้ง
3. เส้นผ่านศูนย์กลางเพลา ขนาดร่องสลัก และขีดจำกัดระยะห่างดุม
4. มีพื้นที่ว่างสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของคัปปลิ้งและการถอดปลอกระหว่างการบำรุงรักษา
5. คาดว่าจะมีการวางแนวที่ไม่ตรงเนื่องจากการขยายตัวเนื่องจากความร้อน การตกตะกอนของฐาน ระยะห่างของแบริ่ง และภาระของท่อ

สำหรับระบบขับเคลื่อนจากมอเตอร์ต่อกระปุกเกียร์แนวนอนมาตรฐาน โดยปกติแล้วข้อต่อดรัมเกียร์พื้นฐาน GICL จะเป็นตัวแปรแรกที่ต้องตรวจสอบ

GICL ดรัมเกียร์คัปปลิ้งสำหรับมอเตอร์แนวนอนสู่กระปุกเกียร์ คัปปลิ้งสำหรับงานหนักนี้ใช้ฟันเฟืองแบบครอบฟันเพื่อจัดการกับการทำงานที่ความเร็วต่ำและแรงบิดสูง ในขณะเดียวกันก็ชดเชยการเยื้องศูนย์ตามแนวแกน แนวรัศมี และเชิงมุม เป็นตัวเลือกแรกที่ใช้งานได้จริงในการประเมินการกำหนดค่าไดรฟ์แนวนอนมาตรฐาน ดูผลิตภัณฑ์ →

ตารางปัจจัยด้านบริการด้านล่างเป็นประมาณการเริ่มต้น ค่าสุดท้ายควรมาจากการวิเคราะห์หน้าที่และการจัดอันดับของผู้ผลิตข้อต่อ

จัดแนวการติดตั้งและประเมินแนวที่ไม่ตรงที่มีประสิทธิผล

ข้อต่อดรัมเกียร์ทนต่อการวางแนวที่ไม่ตรง แต่อายุการใช้งานขึ้นอยู่กับความถี่ที่ฟันเลื่อนและแรงกดที่จุดสัมผัส การจัดแนวเชิงมุมทำให้เกิดการเลื่อนระหว่างฟันภายนอกและฟันภายใน การวางแนวแบบขนานจะทำให้จุดสัมผัสเคลื่อนที่และเพิ่มภาระการดัดงอให้กับปลอก

ในการติดตั้งใหม่ ให้จัดเพลาให้ใกล้กับแนวที่ถูกต้องที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ จากนั้นจึงติดตั้งคัปปลิ้ง การทรุดตัวของฐานราก การเติบโตทางความร้อนในตัวเครื่อง และการโก่งตัวของตลับลูกปืนจะใช้ค่าที่อนุญาตบางส่วนก่อนที่คัปปลิ้งจะเริ่มต้นด้วยซ้ำ เว้นระยะขอบไว้ ไม่ใช่เพียงหมายเลขแค็ตตาล็อกที่ระบุ

ข้อต่อดรัมเกียร์ไม่ใช่ข้อต่ออเนกประสงค์ หากการออกแบบเครื่องจักรจำเป็นต้องมีข้อต่อขนาดใหญ่ ข้อต่อแบบ cross universal หรือข้อต่อไดอะแฟรมจะเป็นประเภทที่เหมาะสมกว่า คัปปลิ้งเกียร์เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมเมื่อระบบขับเคลื่อนต้องการการเชื่อมต่อที่กะทัดรัดและแข็งแบบบิดได้ พร้อมการควบคุมลูกลอยและการหล่อลื่นที่คาดการณ์ได้

การหล่อลื่นและการบำรุงรักษา: บริเวณที่ข้อต่อดรัมเกียร์สึกหรอ

เนื่องจากข้อต่อดรัมเกียร์ส่งแรงบิดผ่านการสัมผัสกับฟันเลื่อน จาระบีจึงเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบ ช่องฟันควรเต็มไปด้วยจาระบีแรงดันสูงซึ่งจะคงอยู่กับที่ภายใต้สภาวะการทำงานและคงความเสถียรที่อุณหภูมิการทำงานที่คาดหวัง ไดรฟ์มาตรฐานหลายตัวใช้จาระบี NLGI เกรด 1.5 หรือ 2 พร้อมสารทำให้ข้นสังเคราะห์หรือลิเธียม บริเวณที่มีฝุ่น น้ำกระเซ็น และอุณหภูมิแวดล้อมสูง ต้องใช้จาระบีที่ทนทานต่อน้ำและป้องกัน EP ได้ดีกว่า

ระยะเวลาในการเติมสารหล่อลื่นขึ้นอยู่กับความเร็ว อุณหภูมิ และรอบโหลด ข้อต่อความเร็วสูงอาจต้องใช้จาระบีทุกๆ สองสามเดือน ในขณะที่อุปกรณ์ที่ใช้งานหนักช้าในบางครั้งอาจทำงานได้นานกว่า แต่กำหนดการของผู้ผลิตคือจุดเริ่มต้น หากคุณเปลี่ยนประเภทจาระบี ให้ล้างจาระบีเก่าก่อน สารเพิ่มความข้นที่เข้ากันไม่ได้อาจทำให้ฟันแข็งและจำกัดระยะห่างของฟันได้

การตรวจสอบควรรวมถึงรูปแบบการสึกหรอของฟันทั้งด้านนอกและด้านใน การสึกหรอตามความกว้างของฟันก็ยังดีต่อสุขภาพ การสึกหรอที่ขอบด้านหนึ่งบ่งชี้ว่าการวางแนวที่ไม่ตรงที่เกิดขึ้นจริงนั้นสูงกว่าค่าการออกแบบ จาระบีที่เปลี่ยนสีหรือเนื้อโลหะสีเทาในช่องฟันมักชี้ว่ามีการใช้งานมากเกินไป การหล่อลื่นซ้ำไม่เพียงพอ หรือการสูญเสียชั้นฟิล์มจาระบี

เลือกรุ่นข้อต่อดรัมเกียร์ที่เหมาะสม

คำว่าการเชื่อมต่อดรัมเกียร์ครอบคลุมกลุ่มโครงสร้างทั้งหมด รุ่นที่ประหยัดที่สุดมีไว้สำหรับไดรฟ์จากมอเตอร์ถึงกระปุกเกียร์แนวนอนพร้อมการเข้าถึงปกติสำหรับการจัดตำแหน่งและการอัดจาระบี เมื่อระบบขับเคลื่อนมีเบรก เพลาแนวตั้ง หรือมีช่องว่างขนาดใหญ่ระหว่างเครื่องจักร ตัวเลือกที่ได้รับการออกแบบตามวัตถุประสงค์จะเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าข้อต่อพื้นฐานที่ดัดแปลงที่ไซต์งาน

ในระบบขับเคลื่อนรอกหรือกว้านซึ่งมีดรัมเบรกเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องจักรอยู่แล้ว ข้อต่อที่มีล้อเบรกในตัวจะทำให้ระบบขับเคลื่อนสั้นลง และรักษาพื้นผิวเบรกให้อยู่ตรงกลางกับเพลา

ข้อต่อ WGZ พร้อมล้อเบรกในตัวสำหรับเครื่องจักรยก โดดเด่นด้วยการออกแบบเฟืองมงกุฎและดรัมเบรกในตัว คัปปลิ้งนี้ผสมผสานการส่งแรงบิดกับการเบรกไว้ในยูนิตขนาดกะทัดรัดเพียงตัวเดียว เหมาะกับการยกและขับเคลื่อนกว้านซึ่งชุดเบรกที่แยกจากกันจะทำให้ระบบขับเคลื่อนยุ่งยาก ดูผลิตภัณฑ์ →

สำหรับปั๊มแนวตั้งหรือเพลาผสม ให้ตรวจสอบการออกแบบคัปปลิ้งเฟืองดรัมแนวตั้ง แทนที่จะคิดว่าสามารถติดตั้งคัปปลิ้งเกียร์ตั้งตรงได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนการกักเก็บการหล่อลื่น สำหรับการบำรุงรักษาปั๊ม ข้อต่อตัวเว้นระยะช่วยให้สามารถดึงปั๊มกลับได้โดยไม่ต้องขยับมอเตอร์

ข้อต่อดรัมเกียร์ในงานอุตสาหกรรม

ข้อต่อดรัมเกียร์จะปรากฏในรางเพลาหนักเกือบทุกรางซึ่งจำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อที่กะทัดรัดและมีแรงบิดสูง ในเหล็กและโลหะวิทยา จะเชื่อมต่อขาตั้งเฟืองและระบบขับเคลื่อนแบบโรลเลอร์เทเบิลซึ่งมีการสั่นสะเทือนและแรงบิดสูงสุด ในโรงงานปิโตรเคมีและการผลิตไฟฟ้า แรงบิดจะส่งผ่านปั๊ม พัดลม และเครื่องเป่าลม ซึ่งการจัดตำแหน่งอาจเปลี่ยนไปตามภาระของท่อที่เพิ่มขึ้น สำหรับการติดตั้งในทะเล การบริการที่ง่ายดายและความทนทานต่อการกัดกร่อนจะเป็นตัวกำหนดการออกแบบ ในการขุด ฝุ่นและน้ำทำให้การหล่อลื่นแบบปิดผนึกและพื้นผิวฟันที่แข็งแรงมีความสำคัญ

อุปกรณ์ยกเป็นกรณีพิเศษเนื่องจากตัวขับสั้น ถอยหลัง และมักใช้ร่วมกับอุปกรณ์เบรก ข้อต่อดรัมเกียร์จะจัดการเรื่องนี้ได้ดีเมื่อรุ่นต่างๆ ตรงกับหน้าที่ของเครน เนื่องจากเครนมีรอบการบรรทุกและปัจจัยด้านความปลอดภัยที่เฉพาะเจาะจง ชุดข้อต่อดรัมของเครนจึงมีขนาดที่ระมัดระวังมากขึ้น ที่ ภาพรวมเครื่องจักรยกและก่อสร้าง ให้จุดเริ่มต้นที่เป็นประโยชน์สำหรับแอปพลิเคชันเหล่านี้ สำหรับตัวขับเคลื่อนเครนขนาดกะทัดรัดที่มีตัวเลือกเบรกในตัว ข้อต่อดรัมขอบเม็ดมะยมชนิด DC เป็นตัวเลือกทั่วไป

DC Crowned-Gear Drum Coupling สำหรับระบบรอกเครน ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อเชื่อมต่อตัวลดกับดรัมในการใช้งานยก ข้อต่อนี้รองรับโหลดในแนวรัศมีและแรงบิดสูงด้วยตลับลูกปืนทรงกลมที่ปรับแนวได้เอง เป็นตัวเลือกทั่วไปสำหรับตัวขับเคลื่อนเครนขนาดกะทัดรัดที่มีตัวเลือกการเบรกในตัว ดูผลิตภัณฑ์ →

รายการตรวจสอบการคัดเลือกขั้นสุดท้าย

การตัดสินใจขั้นสุดท้ายควรทำจากตารางขนาดที่มีข้อมูลการใช้งานจริงอยู่ตรงหน้าคุณ ข้อผิดพลาดทั่วไปคือการใช้เส้นผ่านศูนย์กลางเพลาเป็นอินพุตการกำหนดขนาดเพียงอย่างเดียว โดยไม่สนใจสภาวะแรงบิดล็อคหรือแผงกั้น และคาดว่าจะมีความสามารถในการวางแนวที่ไม่ตรงเกินกว่าที่ข้อต่อจะสามารถทำได้โดยไม่เกิดการสึกหรอแบบเร่ง

• ใช้แรงบิดที่ปรับแล้วพร้อมกับปัจจัยการบริการที่ถูกต้อง
• ตรวจสอบว่าเส้นผ่านศูนย์กลางเพลาและรูสลักอยู่ภายในช่วงแค็ตตาล็อก
• เลือกรูปแบบการก่อสร้างที่ตรงกับข้อกำหนดด้านเบรก ตัวเว้นระยะ แนวตั้ง หรือเครน
• กำหนดเป้าหมายการจัดตำแหน่งสำหรับการติดตั้งและจัดทำบันทึกการจัดตำแหน่งขั้นสุดท้าย
• กำหนดตารางการหล่อลื่นและรวมสภาพฟันไว้ในรายการตรวจสอบ

คัปปลิ้งดรัมเกียร์สามารถยืดอายุการใช้งานได้หากเลือกสำหรับงานจริง หล่อลื่นเป็นส่วนประกอบทางกลที่รับน้ำหนัก และป้องกันไม่ให้การติดตั้งไม่ตรงแนวมากเกินไป การผสมผสานดังกล่าวคือสิ่งที่เปลี่ยนส่วนประกอบมาตรฐานให้เป็นชิ้นส่วนที่เชื่อถือได้ของสายการผลิต