เฟืองคืออะไร ? รู้จักกับเฟือง อุปกรณ์ที่อาจซับซ้อนมากกว่าที่ตาเห็น
สารบัญ
เฟือง เป็นชิ้นส่วนสำคัญที่ขาดไม่ได้เลยในเครื่องจักรอุตสาหกรรม ซึ่งมีมากมายหลายชนิด ในบทความนี้เราจะมาทำความรู้จักกับเฟือง และส่วนประกอบพื้นฐานที่สำคัญ รวมไปถึงตัวอย่างเฟืองที่นิยมใช้ในอุตสาหกรรมกันครับ ว่ามีอะไรกันบ้าง
เฟือง (Gear) คืออะไร ?
เฟือง (Gear) เป็นชิ้นส่วนของเครื่องจักรกลชนิดหนึ่ง ซึ่งสามารถพบได้ทั่วไปในเครื่องจักรมีรูปร่างหลายแบบ ทำหน้าที่ส่งกำลังโดยการหมุนจากเพลาหนึ่งไปยังอีกเพลาหนึ่งที่ขนานหรือตั้งฉากซึ่งกันและกัน ส่วนมากเฟืองขับ (driving gear) จะมีขนาดใหญ่กว่าเฟืองตาม (driven gear หรือ pinion gear) เฟืองมีมากมายหลายมาตรฐาน เช่น มาตรฐานอังกฤษ นิยมใช้ในหน่วยนิ้ว และมาตรฐานระบบเอสไอ (SI) ในบทความนี้เราจะพูดถึงเรื่องเฟืองในระบบหน่วยเอสไอ (SI Unit) ว่ามีหน้าตาแบบไหน และมีส่วนประกอบอะไรบ้างครับ
![to-know-what-is-gear](http://misumitechnical.com/wp-content/uploads/2021/03/to-know-what-is-gear-19-1024x342.jpg)
ส่วนประกอบของ เฟือง มีอะไรบ้าง
ส่วนประกอบของเฟืองที่สำคัญมีดังนี้
1.วงกลมพิตซ์ (Pitch circle)
วงกลมพิตซ์ (Pitch circle) เป็นหลักในการเรียกและบอกขนาดของเฟืองด้วยขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางพิตซ์
2.Circular pitch (CP)
Circular pitch (CP) เป็นระยะที่วัดบนวงกลมพิตซ์ จากจุดหนึ่งบนฟันเฟืองหนึ่ง ไปยังอีกจุดหนึ่งที่ตำแหน่งเดียวกันบนฟันเฟือง จะเห็นว่าระยะนี้มีค่าเท่ากับผลรวมของความกว้างฟันและความกว้างช่องว่างระหว่างฟัน
3.โมดูล (Module)
โมดูล (Module) (m) เป็นอัตราส่วนระหว่างขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางพิตซ์กับจำนวนฟันบนเฟือง หน่วยที่ใช้วัดโมดูลคือมิลลิมเตร ค่าของโมดูลนี้เป็นดัชนีสำหรับบอกขนาดของฟันเฟืองในระบบเอสไอ (SI unit)
สามารถหาได้จากสมการ
4.เส้นผ่านศูนย์กลางพิตซ์ (Pitch Diameter)
เส้นผ่านศูนย์กลางพิตซ์ (Pitch Diameter) (Dp) เป็นค่าที่นิยมใช้ในมาตรฐานอังกฤษ เป็นอัตราส่วนระหว่างจำนวนฟันเฟืองกับขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางพิตซ์ ฉะนั้นจึงเป็นส่วนกลับของโมดูล
5.ความสูงด้านครึ่งบน (Addendum)
ความสูงด้านครึ่งบน (Addendum) (a)เป็นระยะที่วัดในแนวรัศมีระหว่างยอดฟัน (Top land) ถึงวงกลมพิตซ์
6.ความสูงด้านครึ่งล่าง (Dedendum)
ความสูงด้านครึ่งล่าง (Dedendum) (b)เป็นระยะที่วัดในแนวรัศมีระหว่างโคนฟัน (Bottom land) ถึงวงกลมพิตซ์
ฉะนั้นความสูงของฟันเฟืองคือ ระยะ Addendum + Dedendum
7.เคลียร์แรนซ์ (Clearance)
เคลียร์แรนซ์ (Clearance) (c) ในการที่เฟืองสองอันขบกันระยะความสูงด้านครึ่งล่าง ต้องมีค่ามากกว่า ระยะความสูงของความสูงด้านครึ่งบนของอีกเฟืองหนึ่ง เพื่อที่จะไม่ให้เกิดการขัดกันเกิดขึ้น ผลต่างระหว่างค่า ความสูงด้านครึ่งล่าง และ ความสูงด้านครึ่งบน นี้จะเรียกว่า Clearance
8.แบล็คแลช (Backlash)
แบล็คแลช (Backlash) คือระยะห่างระหว่างฟันของเฟืองขับและเฟืองตาม โดยวัดตามเส้นของวงกลมพิตซ์ ซึ่งมีผลต่อการทำงานของเฟือง เช่น หากระยะห่างของเฟืองมากเกินไปก็อาจทำให้เกิดการกระแทกที่รุนแรง หรือหากชิดเกินไปก็จะทำให้เฟืองเกิดความร้อนและอาจไหม้ได้ ดังนั้นระยะ Backlash จึงจำเป็นต้องมี เพื่อให้มีช่องว่างสำหรับน้ำมันหล่อลื่น และเป็นระยะที่เผื่อไว้สำหรับเฟืองขยายตัวได้เมื่อมีอุณหภูมิสูงขึ้น อีกทั้งยังมีผลต่อการเผื่อระยะความผิดพลาดจากกระบวกการตัดของฟันเฟือง หากเฟืองมีระยะแบล็คแลชมากเกินไปจะส่งผลให้ความแม่นยำของเฟืองลดลง เมื่อเฟืองเคลื่อนที่หมุนกลับด้าน
9.ความหนาเฟือง (Face width)
ความหนาเฟือง (Face width)วัดในทิศทางเดียวกับแกนเฟือง
10.แฟล็งค์ (Flank)
แฟล็งค์ (Flank) ผิวทางด้านข้างของฟันเฟือง ซึ่งอยู่ระหว่างวงกลมพิตซ์และความสูงด้านครึ่งล่าง (Dedendum)
11.อัตราทด (Velocity ratio) (mω)
- อัตราทด (Velocity ratio) (mω) คือ อัตราส่วนระหว่างจำนวนของฟันที่อยู่บนเฟืองคู่นั้น ๆ ที่ขบกัน หรืออัตราส่วนระหว่างความเร็วเชิงมุมของเฟืองตัวขับต่ออัตราเร็วเชิงมุมของเฟืองตัวตาม สามารถพิจารณาได้จากสมการ
ω = อัตราเร็วเชิงมุม มีหน่วยเป็น rad/s
N = จำนวนฟันของเฟือง(ซี่)
□1 = เฟืองตัวขับ (driving gear)
□2 = เฟืองตัวขับ (driven gear)
เฟือง มีหน้าตาแบบไหนบ้าง
เมื่อเพื่อน ๆ ทราบถึงส่วนประกอบของเฟืองแล้ว เรามาดูหน้าตาของเฟืองที่นิยมใช้ในอุตสาหกรรมกันครับว่ามีหน้าตาเป็นแบบไหนบ้าง หากเพื่อน ๆ สนใจรายละเอียดเพื่มเติมของเฟืองแต่ละประเภท ไม่ว่าจะเป็นข้อดีข้อเสียของเฟืองชนิดต่าง ๆ เพื่อนๆ สามารถคลิกเข้าไปอ่านบทความเพิ่มเติมได้ที่นี่ -> ประเภทของเฟืองที่พบได้ทั่วไป
เฟืองตรง (Spur Gear) | เฟืองเฉียง (Helical Gear) | เฟืองดอกเจาะ (Bevel Gears) | เฟืองตัวหนอน (Worm Gear) | เฟืองสะพาน (Rack Gear) |
จบไปแล้วนะครับสำหรับบทความเรื่อง เฟือง คืออะไร จากบทความนี้เพื่อนๆ น่าจะรู้จักหน้าตาของเฟืองมากยิ่งขึ้น ไม่ว่าจะเป็นการเรียกชื่อส่วนประกอบต่างๆ ของเฟือง การหาอัตราทด และอื่นๆ สุดท้ายนี้เรามีคำศัพท์ที่น่าสนใจมาฝากกันเหมือนเดิมครับ
คำศัพท์ที่น่าสนใจ
No. | คำศัพท์ | คันจิ | ฮิรางานะ | คาตาคานะ | คำอ่าน |
---|---|---|---|---|---|
1 | เฟือง (Gear) | – | – | ギア | Gi-a |
2 | ระยะพิตซ์ (Pitch) | – | – | ピッチ | Pit-chi |