คุณอยู่ที่นี่: บ้าน / ข่าว / คำแนะนำด้านเทคนิค / กล่องเกียร์เฮลิคอลและเฮลิคอลอุตสาหกรรม: การเลือก อัตราแรงบิด และปัจจัยการบริการ

กล่องเกียร์ Helical และ Bevel-Helical ทางอุตสาหกรรม: การเลือก อัตราแรงบิด และคำแนะนำปัจจัยการบริการ

ผู้แต่ง: Lily Wang เวลาเผยแพร่: 13-07-2569 ที่มา: ยี่หลี แมชชีนเนอรี่

ปุ่มแชร์โทรเลข
ปุ่มแชร์ Snapchat
ปุ่มแชร์ไลน์
ปุ่มแชร์ทวิตเตอร์
ปุ่มแชร์เฟสบุ๊ค
ปุ่มแชร์ของ LinkedIn
ปุ่มแชร์ Pinterest
ปุ่มแชร์ Whatsapp
แชร์ปุ่มแชร์นี้

สารบัญ

ความล้มเหลวของกระปุกเกียร์ในระบบขับเคลื่อนเตาเผาซีเมนต์ สายพานลำเลียงของเหมือง หรือรอกเครนไม่ได้เป็นเพียงเหตุการณ์ทางกลเท่านั้น โดยเป็นการหยุดการผลิต โดยวัดเป็นชั่วโมงของผลผลิตที่สูญเสียไป ตันของวัสดุที่ยังไม่ได้แปรรูป และค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมหรือเปลี่ยนทดแทนในกรณีฉุกเฉินภายใต้แรงกดดันด้านเวลา ในอุตสาหกรรมหนัก การหยุดทำงานของกระปุกเกียร์เป็นประจำจะมีค่าใช้จ่ายสิบถึงห้าสิบเท่าของมูลค่ากระปุกเกียร์เอง แต่สาเหตุหลักของความล้มเหลวของกระปุกเกียร์ก่อนกำหนดส่วนใหญ่ไม่ได้อยู่ที่ข้อบกพร่องจากการผลิตหรือความอ่อนแอของวัสดุ การเลือกไม่ถูกต้อง: กล่องเกียร์ที่ระบุกำลังที่กำหนดเพียงอย่างเดียว โดยไม่ต้องใช้ปัจจัยการบริการที่คำนึงถึงรอบการทำงานจริง โหลดแรงกระแทก และสภาพแวดล้อมทางความร้อนในการใช้งาน

คู่มือนี้ให้กรอบการทำงานทางเทคนิคที่สมบูรณ์สำหรับการเลือกกระปุกเกียร์อุตสาหกรรมสำหรับงานหนักและตัวลดความเร็ว ครอบคลุมถึงการเลือกประเภทเกียร์ แรงบิดและวิธีให้คะแนนกำลัง การใช้งานปัจจัยการบริการตามอุตสาหกรรมและประเภทการใช้งาน การคำนวณความแข็งแรงของฟันเฟืองตามมาตรฐาน ISO 6336 ขีดจำกัดพลังงานความร้อน ข้อกำหนดการออกแบบตัวเรือน และโหมดความล้มเหลวที่เป็นผลมาจากข้อกำหนดที่ไม่ตรงตามข้อกำหนด เขียนขึ้นสำหรับวิศวกรโรงงาน วิศวกรฝ่ายจัดซื้อ และผู้จัดการฝ่ายบำรุงรักษาที่ต้องการระบุการเปลี่ยนเกียร์หรือกระปุกเกียร์ใหม่สำหรับการใช้งานทางอุตสาหกรรมที่มีความต้องการสูง

กล่องเกียร์ Helical และ Bevel-Helical ทางอุตสาหกรรม: การเลือก อัตราแรงบิด และคำแนะนำปัจจัยการบริการ

ส่วนที่ 1: การเลือกประเภทเกียร์ — การจับคู่สถาปัตยกรรมกระปุกเกียร์กับแอปพลิเคชัน

การตัดสินใจครั้งแรกในการเลือกกระปุกเกียร์คือประเภทของเกียร์ — การกำหนดค่าของระยะเกียร์ที่กำหนดช่วงอัตราส่วน ประสิทธิภาพ การวางแนวเพลา และขอบเขตทางกายภาพของกระปุกเกียร์

1.1 กระปุกเกียร์เฮลิคอลเพลาขนาน

เฟืองเกลียวจะมีฟันตัดเป็นมุม (มุมเกลียว โดยทั่วไปคือ 10°–25°) กับแกนเฟือง ซึ่งหมายความว่าฟันหลายซี่จะต้องสัมผัสกันพร้อมกัน ทำให้เกิด:

  • การทำงานที่ราบรื่นและเงียบ — การต่อฟันแบบค่อยเป็นค่อยไปช่วยลดแรงกระแทกเมื่อเทียบกับเฟืองตรง

  • ความสามารถในการรับน้ำหนักสูง — อัตราส่วนหน้าสัมผัสที่มากขึ้น (การใช้ฟันร่วมกันรับน้ำหนักมากขึ้น) ช่วยให้การส่งแรงบิดสูงขึ้นต่อหน่วยขนาดเกียร์

  • ประสิทธิภาพสูง — โดยทั่วไป 98–99% ต่อสเตจสำหรับเฟืองเกลียวที่ออกแบบอย่างดี

กล่องเกียร์แบบเฮลิคอลคือตัวเลือกมาตรฐานสำหรับ:

  • รอกเครนและระบบขับเคลื่อนเคลื่อนที่ — ซึ่งต้องการการทำงานที่เงียบและประสิทธิภาพสูง

  • ตัวขับเคลื่อนสายพานลำเลียง — โดยที่เพลาอินพุตและเอาต์พุตขนานกัน

  • ตัวขับเคลื่อนปั๊มและคอมเพรสเซอร์ — หน้าที่ต่อเนื่อง, โหลดแรงกระแทกปานกลาง

  • ตัวลดหลายขั้นตอน — 2, 3 หรือ 4 ขั้นตอนสำหรับอัตราส่วนการลดสูง (สูงสุด 400:1 ในยูนิต 4 ขั้นตอน)

ข้อจำกัดของกระปุกเกียร์แบบเฮลิคอลเพลาขนานคือเพลาอินพุตและเพลาเอาท์พุตจะขนานกัน เนื่องจากไม่สามารถให้ระบบขับเคลื่อนมุมฉากได้โดยไม่ต้องเพิ่มสเตจมุมเอียงหรือเวิร์ม

1.2 กระปุกเกียร์เอียง (ตัวขับมุมขวา)

กล่องเกียร์แบบขดลวดเอียงจะรวมเฟืองดอกจอกขั้นแรก (ซึ่งให้การเปลี่ยนมุมเพลา 90°) เข้ากับขั้นขดลวดหนึ่งหรือหลายขั้น (ซึ่งให้การลดความเร็วจำนวนมาก) การกำหนดค่านี้เป็นมาตรฐานสำหรับ:

  • ตัวขับเตาเผา — โดยทั่วไปแล้วมอเตอร์จะติดตั้งขนานกับแกนเตาเผา โดยต้องใช้ตัวขับที่ทำมุมฉากกับเฟือง

  • ไดรฟ์โรงสี - รูปทรงคล้ายกับไดรฟ์เตาเผา

  • ไดรฟ์เคลื่อนที่ของเครน - โดยที่แกนของมอเตอร์ตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่

  • ตัวขับเคลื่อนสายพานลำเลียง — โดยที่เพลาลูกรอกส่วนหัวตั้งฉากกับแกนมอเตอร์

ขั้นดอกจอกทำให้เกิดความซับซ้อนเพิ่มเติม — เฟืองดอกจอกต้องมีการวางตำแหน่งตามแนวแกนที่แม่นยำเพื่อรักษาการสัมผัสฟันที่ถูกต้อง และรูปทรงของฟันเฟืองดอกจอกมีความต้องการในการผลิตมากกว่าฟันเฟืองเกลียว ซึ่งทำให้กระปุกเกียร์แบบเอียงเอียงมีราคาแพงกว่าชุดเพลาขนานที่มีอัตราแรงบิดเท่ากัน แต่เป็นวิธีแก้ปัญหาในทางปฏิบัติเพียงวิธีเดียวเมื่อจำเป็นต้องใช้ระบบขับเคลื่อนมุมฉาก

1.3 กระปุกเกียร์ดาวเคราะห์

กระปุกเกียร์ดาวเคราะห์ (epicyclic) ใช้เกียร์ดวงอาทิตย์ เกียร์ดาวเคราะห์ และเฟืองวงแหวนในรูปแบบโคแอกเชียล โหลดจะถูกแชร์ระหว่างเกียร์ดาวเคราะห์หลายตัวพร้อมกัน โดยให้:

  • ความหนาแน่นของกำลังที่สูงมาก — แรงบิดต่อหน่วยน้ำหนักและปริมาตรมากกว่าการออกแบบเพลาขนาน

  • อินพุตและเอาต์พุตโคแอกเชียล - เพลาอินพุตและเอาต์พุตอยู่บนแกนเดียวกัน

  • ประสิทธิภาพสูง — โดยทั่วไป 97–99% ต่อขั้นตอน

กระปุกเกียร์ดาวเคราะห์เป็นที่ต้องการสำหรับ:

  • ระบบขับเคลื่อนล้อ (อุปกรณ์เคลื่อนที่ รอก) — การออกแบบโคแอกเชียลขนาดกะทัดรัดติดตั้งไว้ภายในดุมล้อ

  • ตัวลดขั้นตอนเดียวที่มีอัตราส่วนสูง — อัตราส่วนสูงถึง 10:1 ในระยะดาวเคราะห์ดวงเดียว

  • กล่องเกียร์กังหันลม — ซึ่งน้ำหนักและความกะทัดรัดเป็นสิ่งสำคัญ

ข้อจำกัดคือความซับซ้อนและต้นทุนในการผลิต - กระปุกเกียร์ดาวเคราะห์ต้องการการผลิตเฟืองวงแหวน ดาวเคราะห์พาหะ และเฟืองดาวเคราะห์หลายตัวที่แม่นยำ ซึ่งทั้งหมดนี้จะต้องผลิตและประกอบเพื่อให้มีพิกัดความเผื่อต่ำ

1.4 กระปุกเกียร์หนอน

กล่องเกียร์ตัวหนอนใช้ตัวหนอน (เฟืองคล้ายสกรู) ที่ประกบกับล้อตัวหนอน พวกเขาให้:

  • อัตราส่วนที่สูงมากในขั้นตอนเดียว — อัตราส่วน 10:1 ถึง 100:1 เป็นอัตราส่วนมาตรฐาน

  • ไดรฟ์มุมขวา - เพลาอินพุตและเอาต์พุตตั้งฉากกัน

  • ความสามารถในการล็อคในตัว — ที่อัตราส่วนที่สูง เฟืองตัวหนอนจะล็อคตัวเอง (ไม่สามารถขับเคลื่อนถอยหลังได้) มีประโยชน์สำหรับรอกและระบบกำหนดตำแหน่ง

ข้อจำกัดที่สำคัญคือ ประสิทธิภาพต่ำ โดยทั่วไปแล้วเฟืองตัวหนอนจะมีประสิทธิภาพ 50–90% ขึ้นอยู่กับอัตราส่วน เทียบกับ 98–99% สำหรับเฟืองเกลียว สำหรับการใช้งานที่มีกำลังสูงและทำงานต่อเนื่อง การสูญเสียกำลังในกระปุกเกียร์หนอนจะทำให้เกิดความร้อนอย่างมากและเป็นต้นทุนการดำเนินงานที่สำคัญ กล่องเกียร์หนอนจึงถูกจำกัดเฉพาะการใช้งานที่ใช้พลังงานต่ำ (โดยทั่วไป < 75 กิโลวัตต์ สำหรับงานต่อเนื่อง) หรือการใช้งานที่ไม่ต่อเนื่อง ซึ่งการสูญเสียประสิทธิภาพเป็นที่ยอมรับได้

1.5 สรุปการเลือกประเภทเกียร์

ประเภทเกียร์

การวางแนวเพลา

ช่วงอัตราส่วนทั่วไป

ประสิทธิภาพต่อขั้นตอน

แอปพลิเคชั่นที่ดีที่สุด

ขดลวด (เพลาขนาน)

ขนาน

1.5:1 – 8:1 ต่อสเตจ

98–99%

เครน สายพานลำเลียง ปั๊ม

เอียงลาน

มุมขวา 90°

รวม 10:1 – 200:1

95–98%

เตาเผา โรงสี เครนเดินทาง

ดาวเคราะห์

โคแอกเซียล

3:1 – 10:1 ต่อสเตจ

97–99%

ขับเคลื่อนล้อกว้าน

หนอน

มุมขวา 90°

10:1 – 100:1

50–90%

รอกกำลังต่ำ, การวางตำแหน่ง

Helical-หนอน

มุมขวา 90°

50:1 – 3000:1

70–90%

สายพานลำเลียงบรรจุภัณฑ์

ส่วนที่ 2: อัตราแรงบิดและกำลัง — วิธีการที่ถูกต้อง

สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดประการเดียวของความล้มเหลวของกระปุกเกียร์ก่อนกำหนดคือการเลือกโดยพิจารณาจากกำลังมอเตอร์ที่กำหนดเพียงอย่างเดียว โดยไม่ต้องใช้ปัจจัยการบริการ ส่วนนี้จะกล่าวถึงวิธีการที่ถูกต้อง

2.1 ขีดจำกัดกำลัง/แรงบิดสามประการ

กระปุกเกียร์อุตสาหกรรมทุกตัวมีขีดจำกัดอัตราที่แตกต่างกันสามระดับ และกระปุกเกียร์จะต้องเป็นไปตามทั้งสาม:

1. อัตรากำลังทางกล (ความแข็งแรงของฟันเฟือง)

แรงบิดสูงสุดที่ฟันเฟืองสามารถส่งผ่านได้โดยไม่เกิดความเสียหายจากความเมื่อยล้าหรือพื้นผิวเป็นรู นี่คือการให้คะแนนที่แสดงโดยทั่วไปในแค็ตตาล็อก และคำนวณตามมาตรฐาน ISO 6336 หรือ AGMA 2101

2. ระดับพลังงานความร้อน

กำลังต่อเนื่องสูงสุดที่กระปุกเกียร์สามารถกระจายความร้อนได้โดยไม่ทำให้อุณหภูมิน้ำมันเกินขีดจำกัดที่อนุญาต (โดยทั่วไปคือ 80–95°C สำหรับน้ำมันแร่) สำหรับการใช้งานรอบการทำงานสูง พิกัดความร้อนอาจต่ำกว่าพิกัดเชิงกล — กระปุกเกียร์จะมีความร้อนสูงเกินไปก่อนที่เกียร์จะล้มเหลวในเชิงกลไก

3. อายุการใช้งานของแบริ่ง

โหลดรัศมีและแนวแกนสูงสุดที่แบริ่งเพลาอินพุตและเอาต์พุตสามารถรับได้ตลอดอายุการใช้งานที่ต้องการ (โดยทั่วไปคือ 20,000–50,000 ชั่วโมงสำหรับงานอุตสาหกรรม) ต้องรวมน้ำหนักที่ยื่นออกมาจากเฟืองโซ่ รอกสายพาน หรือข้อต่อที่ติดตั้งบนส่วนต่อขยายของเพลาด้วย

2.2 การคำนวณแรงบิดเอาท์พุตที่ต้องการ

แรงบิดเอาท์พุตที่ต้องการที่เพลาเอาท์พุตของกระปุกเกียร์คือ:

ที่ไหน:

= กำลังพิกัดมอเตอร์ (W)

= ประสิทธิภาพกระปุกเกียร์ (ใช้ 0.96 สำหรับขดลวด 3 จังหวะ; 0.94 สำหรับขดลวดเอียง)

= อัตราทดเกียร์รวม

= ความเร็วเชิงมุมของเพลาส่งออก (rad/s) =

ตัวอย่าง: มอเตอร์ 132 kW, กล่องเกียร์แบบเฮลิคอล 3 จังหวะ, อัตราส่วน 45:1, ความเร็วเอาท์พุต 33 รอบต่อนาที:

รอ — วิธีที่ถูกต้องคือการคำนวณแรงบิดเอาท์พุตจากแรงบิดอินพุต:

2.3 การใช้ปัจจัยการบริการ — ขั้นตอนที่สำคัญ

บริการ ปัจจัยการ (

หรือเรียกอีกอย่างว่าปัจจัยการใช้งานหรือ

ใน ISO 6336) คำนึงถึงข้อเท็จจริงที่ว่าแรงบิดสูงสุดจริงในการใช้งานนั้นเกินแรงบิดมอเตอร์ที่ระบุ ถูกกำหนดโดย:

  • ประเภทเครื่องขับเคลื่อน — เครื่องขับเคลื่อนทำให้เกิดแรงกระแทกและโอเวอร์โหลดมากน้อยเพียงใด

  • ประเภทตัวขับเคลื่อนหลัก — มอเตอร์สร้างแรงบิดแปรผันได้มากเพียงใด

  • ชั่วโมงการทำงานในแต่ละวัน — กระปุกเกียร์ทำงานกี่ชั่วโมงต่อวัน?

ขั้นตอนที่ 1: ปัจจัยการใช้งาน (เครื่องจักรขับเคลื่อน)

ประเภทเครื่องขับเคลื่อน

ลักษณะโหลด

ปั๊มหอยโข่ง พัดลม สายพานลำเลียงแบบเบา

เครื่องแบบไม่มีแรงกระแทก

1.00

สกรูลำเลียง เครื่องกวน เครนเบา

ช็อกปานกลาง

1.25

สายพานลำเลียงหนัก ลิฟท์ถัง เครนขนาดกลาง

ช็อกปานกลาง-หนัก

1.50

เครื่องบด, โรงสีลูกกลม, รอกเครนหนัก

ช็อกหนัก

1.75

เครื่องบดกราม, โรงสีค้อน, เครนทัพพี

ช็อกหนักมาก

14.00–2.50 น

ขั้นตอนที่ 2: ปัจจัยผู้เสนอญัตติสำคัญ

ประเภทผู้เสนอญัตตินายกรัฐมนตรี

มอเตอร์ไฟฟ้า (กรงกระรอก, สตาร์ท DOL)

1.00

มอเตอร์ไฟฟ้า (สตาร์เดลต้าหรือสตาร์ทแบบนุ่มนวล)

1.00

มอเตอร์ไฟฟ้า (VFD / ไดรฟ์อินเวอร์เตอร์)

1.00

เครื่องยนต์สันดาปภายใน (4+ สูบ)

1.25

เครื่องยนต์สันดาปภายใน (1–3 สูบ)

1.50

ขั้นตอนที่ 3: ปัจจัยชั่วโมงการทำงาน

เวลาทำการรายวัน

< 2 ชั่วโมง/วัน

0.80

2–8 ชั่วโมง/วัน

1.00

8–16 ชั่วโมง/วัน

1.25

16–24 ชั่วโมง/วัน (ต่อเนื่อง)

1.50

ปัจจัยการบริการรวม:

แรงบิดการออกแบบ:

กระปุกเกียร์ที่เลือกจะต้องมีแรงบิดเอาต์พุตที่กำหนด

.

2.4 ตัวอย่างการทำงาน: การเลือกไดรฟ์มิลล์บอล

ที่ให้ไว้:

  • มอเตอร์ 250 กิโลวัตต์ 1,480 รอบต่อนาที กรงกระรอก สตาร์ท DOL

  • ความเร็วบดที่ต้องการ: 18 รอบต่อนาที

  • ใบสมัคร: โรงสีลูกชิ้น (ช็อตหนัก)

  • เวลาทำการ: 24 ชม./วัน (ต่อเนื่อง)

ขั้นตอนที่ 1: อัตราส่วนที่ต้องการ

ขั้นตอนที่ 2: แรงบิดเอาต์พุต

ขั้นตอนที่ 3: ปัจจัยการบริการ

ขั้นตอนที่ 4: ออกแบบแรงบิด

กล่องเกียร์ที่เลือกโดยใช้แรงบิดเอาท์พุตที่ระบุเพียงอย่างเดียว (124.6 กิโลนิวตัน·เมตร) จะเป็น ขนาด 2.6× เล็กเกินไป สำหรับการใช้งานนี้ การเลือกที่ถูกต้องต้องใช้กระปุกเกียร์ที่มีแรงบิดเอาท์พุตอย่างน้อย 327 kN·m

กล่องเกียร์ Helical และ Bevel-Helical ทางอุตสาหกรรม: การเลือก อัตราแรงบิด และคำแนะนำปัจจัยการบริการ

ส่วนที่ 3: ระดับความแข็งแรงของฟันเฟือง - พื้นฐาน ISO 6336

การทำความเข้าใจวิธีคำนวณความแข็งแรงของฟันเฟืองช่วยให้วิศวกรประเมินพิกัดของกระปุกเกียร์ และระบุได้ว่าเมื่อใดที่พิกัดแค็ตตาล็อกของผู้ผลิตมีแง่ดี

3.1 โหมดความล้มเหลวสองโหมดของฟันเฟือง

ความเมื่อยล้าจากการดัดงอ (การแตกหักของรากฟัน):

รากฟันเป็นบริเวณที่เกิดความเครียดสูงสุดในฟันเฟืองภายใต้ภาระ ความเครียดจากการดัดงอแบบวนรอบที่รากทำให้เกิดรอยแตกเมื่อยล้าเพื่อเริ่มต้นและแพร่กระจาย และทำให้ฟันแตกหักในที่สุด การแตกหักของรากฟันถือเป็นความล้มเหลวครั้งใหญ่ เศษฟันที่หักมักจะทำลายฟันที่อยู่ติดกันและเรือนเกียร์

ความเค้นดัดงอที่รากฟันคือ:

ที่ไหน:

= แรงฟันในวงสัมผัส (N)

= ความกว้างหน้าจาน (มม.)

= โมดูลปกติ (มม.)

= ฟอร์มแฟกเตอร์ของฟัน

= ปัจจัยแก้ไขความเครียด

= ปัจจัยการใช้งาน (= ปัจจัยการบริการ

)

= ปัจจัยไดนามิก (คำนึงถึงการสั่นสะเทือนของตาข่ายเกียร์)

= ปัจจัยการกระจายน้ำหนักใบหน้า (คำนึงถึงภาระที่ไม่สม่ำเสมอตามความกว้างของฟัน)

= ตัวประกอบการกระจายโหลดตามขวาง

[3]

ความเมื่อยล้าของการสัมผัส (หลุม / การหลุดร่อน):

ขอบฟัน (พื้นผิวการทำงานของฟัน) อยู่ภายใต้แรงกดสัมผัสแบบวงกลมของเฮิร์ตเซียนเนื่องจากฟันที่ประกบกัน สิ่งนี้ทำให้เกิดรอยแตกเมื่อยล้าใต้พื้นผิวที่แพร่กระจายไปยังพื้นผิว ทำให้เกิดหลุม (หลุมอุกกาบาตขนาดเล็ก) ที่สีข้างฟัน การเกิดรูพรุนอย่างรุนแรงทำให้เกิดการหลุดร่อน (พื้นผิวแตกหักขนาดใหญ่) และฟันล้มเหลวในที่สุด

ความเค้นสัมผัสที่สีข้างฟันคือ:

ที่ไหน:

= ปัจจัยความยืดหยุ่น (สำหรับเหล็ก-เหล็ก: 189.8

)

= ปัจจัยโซน (คำนึงถึงรูปทรงของฟัน)

= ตัวประกอบอัตราส่วนการสัมผัส

= ตัวประกอบมุมเกลียว

= เส้นผ่านศูนย์กลางพิตช์ของเฟือง (มม.)

= อัตราทดเกียร์ของสเตจ

3.2 วัสดุและการรักษาความร้อนเพื่อความแข็งแรงของฟันเฟือง

ความเครียดที่อนุญาต

และ

ขึ้นอยู่กับวัสดุเกียร์และการรักษาความร้อน:

วัสดุ

การรักษาความร้อน

ความแข็งหลัก

ความแข็งพื้นผิว

(เมปาสคาล)

(เมปาสคาล)

เหล็กกล้าคาร์บอน 45 #

ทำให้เป็นมาตรฐาน

170–210 ฮ

170–210 ฮ

220

580

เหล็กโลหะผสม 42CrMo

ถาม-ตอบ

260–300 ฮ

260–300 ฮ

380

900

เหล็กโลหะผสม 20CrMnTi

คาร์บูไรซ์+ดับ

แกน 30–45 HRC

พื้นผิว 58–62 HRC

430

1,500

เหล็กโลหะผสม 17CrNiMo6

คาร์บูไรซ์+ดับ

แกน 35–45 HRC

พื้นผิว 58–62 HRC

450

1,550

เหล็กโลหะผสม 42CrMo

การเหนี่ยวนำแข็งตัว

แกน 28–35 HRC

พื้นผิว 52–56 HRC

400

1,200

ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญ: เกียร์แบบคาร์บูไรซ์และแบบแข็งด้วยตัวเรือน (20CrMnTi, 17CrNiMo6) มีขีดจำกัดความล้าเมื่อสัมผัส (

) ซึ่งสูงกว่าเฟืองที่ผ่านการชุบแข็งถึง 2.5–2.7 เท่า (42CrMo Q&T) สำหรับขนาดเกียร์ที่กำหนด เกียร์แบบคาร์บูไรซ์สามารถส่งแรงบิดได้มากกว่า 2.5 เท่า ก่อนที่จะเกิดความล้มเหลวในรู นี่คือเหตุผลว่าทำไมกระปุกเกียร์อุตสาหกรรมประสิทธิภาพสูงทั้งหมดจึงใช้เกียร์แบบคาร์บูไรซ์และเกียร์กราวด์

3.3 ความสำคัญของการเจียรเกียร์

หลังจากการคาร์บูไรซิ่งและการชุบแข็ง ฟันเฟืองจะบิดเบี้ยวเล็กน้อยเนื่องจากความเครียดจากความร้อนของกระบวนการบำบัดความร้อน หากใช้เกียร์ในสภาพดับ (ไม่มีการเจียร) ข้อผิดพลาดของโปรไฟล์ฟันและตะกั่วจะมีขนาดใหญ่ ส่งผลให้:

  • การกระจายน้ำหนักไม่สม่ำเสมอ ตามความกว้างของหน้าฟัน —

    และ

    เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

  • โหลดไดนามิกสูง

    เพิ่มขึ้นเนื่องจากข้อผิดพลาดของโปรไฟล์ที่ทำให้เกิดผลกระทบต่อตาข่าย

  • เสียงรบกวนและการสั่นสะเทือน — เป็นที่ยอมรับไม่ได้ในหลายการใช้งาน

การเจียรเฟืองหลังการให้ความร้อนจะช่วยคืนรูปทรงของฟันที่ถูกต้อง ลดโปรไฟล์และข้อผิดพลาดของตะกั่วลงเหลือ < 5 μm และช่วยให้ปัจจัยการกระจายโหลดเข้าใกล้ค่าต่ำสุดทางทฤษฎี สำหรับกระปุกเกียร์อุตสาหกรรมที่ใช้งานหนัก การเจียรเกียร์ไม่ใช่ทางเลือก แต่เป็นข้อกำหนดในการบรรลุพิกัดแรงบิดที่กำหนด

ส่วนที่ 4: อัตราพลังงานความร้อนและการทำความเย็น

4.1 เหตุใดการให้คะแนนความร้อนจึงมีความสำคัญ

ในกระปุกเกียร์ การสูญเสียกำลัง (เนื่องจากการเสียดสีตาข่ายเกียร์ แรงเสียดทานของแบริ่ง และการปั่นป่วนของน้ำมัน) จะถูกแปลงเป็นความร้อน หากอัตราการสร้างความร้อนเกินอัตราการกระจายความร้อนของตัวเรือนเกียร์ อุณหภูมิของน้ำมันจะเพิ่มขึ้นจนกระทั่งถึงสภาวะสมดุล หากอุณหภูมิสมดุลนี้เกินอุณหภูมิน้ำมันที่อนุญาต (โดยทั่วไปคือ 80–95°C สำหรับน้ำมันแร่ และ 100–110°C สำหรับน้ำมันสังเคราะห์) น้ำมันจะสลายตัวอย่างรวดเร็ว ทำให้สูญเสียความหนืดและความสามารถในการขึ้นรูปฟิล์ม ส่งผลให้เกียร์และแบริ่งสึกหรอเร็วขึ้น

อัตราการสร้างความร้อนคือ:

สำหรับกระปุกเกียร์ขนาด 250 กิโลวัตต์ที่มีประสิทธิภาพ 96%:

การกระจายความร้อนจากการพาความร้อนตามธรรมชาติจากเรือนเกียร์คือ:

ที่ไหน

คือค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน (โดยทั่วไปคือ 12–18 W/m²·K สำหรับตัวเรือนเหล็กหล่อที่มีการพาความร้อนตามธรรมชาติ) และ

คือพื้นที่ผิวตัวเรือน

ถ้า

ที่อุณหภูมิน้ำมันที่อนุญาต กระปุกเกียร์จำเป็นต้องมีการระบายความร้อนแบบบังคับ ไม่ว่าจะเป็นพัดลมระบายความร้อนบนเพลาอินพุต ตัวทำความเย็นน้ำมันภายนอก (ตัวแลกเปลี่ยนความร้อน) หรือทั้งสองอย่าง

4.2 พิกัดความร้อนโดยวิธีทำความเย็น

วิธีการทำความเย็น

ตัวคูณคะแนนความร้อน

แอปพลิเคชัน

การพาความร้อนตามธรรมชาติ (ไม่มีพัดลม)

1.0× (พื้นฐาน)

รอบการทำงานต่ำ, การทำงานไม่ต่อเนื่อง

พัดลมระบายความร้อนแบบติดเพลา

1.5–2.0×

หน้าที่ต่อเนื่องมาตรฐาน

ออยล์คูลเลอร์ภายนอก (ระบายความร้อนด้วยน้ำ)

3.0–5.0×

กำลังสูง งานต่อเนื่อง (โรงสี เตาเผา)

บังคับการไหลเวียนของน้ำมันด้วยเครื่องทำความเย็น

4.0–8.0×

กำลังสูงมาก หน้าที่สุดขีด

สำหรับเครื่องบดลูกกลิ้งและตัวขับเตาเผาที่ทำงานตลอด 24 ชั่วโมง/วัน จำเป็นต้องใช้ตัวทำความเย็นน้ำมันภายนอกเกือบทุกครั้ง การระบุกระปุกเกียร์โดยไม่ตรวจสอบพิกัดความร้อนสำหรับงานต่อเนื่องที่อุณหภูมิแวดล้อมจริงถือเป็นข้อผิดพลาดที่พบบ่อยและมีค่าใช้จ่ายสูง

4.3 การเลือกความหนืดของน้ำมันเกียร์

ความหนืดของน้ำมันเกียร์จะต้องสอดคล้องกับอุณหภูมิการทำงานและความเร็วแนวพิทช์ของเกียร์:

ความเร็วของเส้นพิตช์

อุณหภูมิแวดล้อม

เกรด ISO VG ที่แนะนำ

< 5 เมตร/วินาที (ช้า หนัก)

0–40°ซ

ISO VG 320

< 5 เมตร/วินาที (ช้า หนัก)

40–60°ซ

ISO VG 460

5–15 ม./วินาที (กลาง)

0–40°ซ

ISOVG220

5–15 ม./วินาที (กลาง)

40–60°ซ

ISO VG 320

15 ม./วินาที (ความเร็วสูง)

0–40°ซ

ISO VG 150

15 ม./วินาที (ความเร็วสูง)

40–60°ซ

ISOVG220

สำหรับกระปุกเกียร์ในโรงงานเหล็ก โรงงานปูนซีเมนต์ หรือสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงอื่นๆ ซึ่งมีอุณหภูมิแวดล้อมเกิน 40°C เป็นประจำ ให้เลื่อนระดับความหนืดขึ้นหนึ่งระดับจากคำแนะนำมาตรฐาน

ส่วนที่ 5: การออกแบบที่อยู่อาศัยและการจัดแบริ่ง

5.1 ข้อกำหนดด้านความแข็งแกร่งของที่อยู่อาศัย

ตัวเรือนกระปุกเกียร์ไม่ได้เป็นเพียงภาชนะสำหรับเกียร์และน้ำมันเท่านั้น แต่ยังเป็นองค์ประกอบโครงสร้างที่รักษาการจัดตำแหน่งเกียร์ที่แม่นยำซึ่งจำเป็นสำหรับการสัมผัสฟันที่ถูกต้อง การโก่งตัวของตัวเรือนภายใต้ภาระทำให้เกียร์ไม่ตรงตำแหน่ง ซึ่งจะเพิ่มปัจจัยการกระจายน้ำหนักที่หน้า

และลดพื้นที่สัมผัสฟันที่มีประสิทธิภาพ

สำหรับกระปุกเกียร์อุตสาหกรรมที่ใช้งานหนัก ตัวเรือนจะต้องได้รับการออกแบบเพื่อจำกัดการวางแนวตาข่ายเกียร์ที่ไม่ตรงไปที่:

สำหรับเกียร์ที่มีหน้ากว้าง 200 มม.:

สิ่งนี้ต้องการ:

  • ผนังตัวเรือนหนา — ความหนาของผนังขั้นต่ำ 1.5–2.0× โมดูลเฟืองสำหรับตัวเรือนเหล็กหล่อ

  • โครงสร้างแบบยาง — ซี่โครงที่เชื่อมต่อรูแบริ่งเข้ากับฐานตัวเรือน ป้องกันการโก่งตัวภายใต้แรงแยกเฟือง

  • ตัวเรือนแบริ่งที่เจาะได้อย่างแม่นยำ — การจัดตำแหน่งของรูแบริ่งภายใน 0.02 มม. ระหว่างแบริ่งสองตัวที่รองรับแต่ละเพลา

5.2 การเลือกตลับลูกปืนและการคำนวณอายุการใช้งาน

แบริ่งในกระปุกเกียร์อุตสาหกรรมต้องมี:

  • โหลดในแนวรัศมี จากแรงแยกฟันเฟืองและน้ำหนักของเพลาและเฟือง

  • โหลดในแนวแกน จากแรงขับของเฟืองเกลียวและแรงตามแนวแกนของเฟืองดอกจอก

  • โหลดที่ยื่นออกมา จากคัปปลิ้ง เฟือง หรือรอกที่ติดตั้งบนส่วนต่อขยายของเพลา

อายุของการจัดอันดับพื้นฐาน (

) ของตลับลูกปืนคือ:

ที่ไหน:

= อัตราการรับน้ำหนักแบบไดนามิกพื้นฐานของตลับลูกปืน (N) — จากแค็ตตาล็อกตลับลูกปืน

= โหลดแบริ่งแบบไดนามิกที่เท่ากัน (N) — คำนวณจากโหลดในแนวรัศมีและแนวแกน

= 3 สำหรับตลับลูกปืน 10/3 สำหรับแบริ่งลูกกลิ้ง

= ความเร็วรอบการหมุนของแบริ่ง (rpm)

อายุตลับลูกปืนเป้าหมายสำหรับกระปุกเกียร์อุตสาหกรรม:

  • การใช้งานอุตสาหกรรมมาตรฐาน:

    ชั่วโมง

  • อุตสาหกรรมกระบวนการต่อเนื่อง (ซีเมนต์ เหล็ก):

    ชั่วโมง

  • การใช้งานที่สำคัญ (ตัวขับเคลื่อนเตาเผา ตัวขับเคลื่อนเครนทัพพี):

    ชั่วโมง

5.3 การเลือกซีลเพลา

ซีลเพลาเกียร์ป้องกันการรั่วไหลของน้ำมันที่ส่วนขยายของเพลา สำหรับกระปุกเกียร์อุตสาหกรรมหนัก:

  • ลิปซีลแบบเรเดียล (PTFE หรือ NBR): มาตรฐานสำหรับความเร็วเพลา < 8 m/s ที่ลิปซีล เรียบง่าย ต้นทุนต่ำ แต่มีข้อจำกัดการสึกหรอ — เปลี่ยนใหม่ในการยกเครื่องครั้งใหญ่แต่ละครั้ง

  • ซีลเขาวงกต: ไม่สัมผัส — ไม่มีการสึกหรอ อายุการใช้งานไม่จำกัด ต้องใช้แรงดันบวกเล็กน้อยในกระปุกเกียร์ (วาล์วระบายอากาศ) เพื่อป้องกันการซึมเข้าไป เหมาะสำหรับเพลาความเร็วสูงและสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นมาก

  • ซีลใบหน้าแบบกลไก: สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นมากหรือเปียกชื้น (โรงงานปูนซีเมนต์ เหมืองแร่) ต้นทุนที่สูงขึ้นแต่การยกเว้นการปนเปื้อนที่เหนือกว่า

สำหรับกระปุกเกียร์ในโรงงานปูนซีเมนต์หรือสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นอื่นๆ ให้ระบุซีลเขาวงกตหรือซีลใบหน้าแบบกลไก — ซีลปากมาตรฐานจะล้มเหลวอย่างรวดเร็วเนื่องจากการปนเปื้อนของฝุ่นที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

กล่องเกียร์ Helical และ Bevel-Helical ทางอุตสาหกรรม: การเลือก อัตราแรงบิด และคำแนะนำปัจจัยการบริการ

ส่วนที่ 6: การเลือกกระปุกเกียร์สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมหนักโดยเฉพาะ

6.1 รอกเครนและตัวขับเคลื่อนการเดินทาง

ประเภทกระปุกเกียร์: ขดลวดเพลาขนาน (รอก); เอียงเกลียว (การเดินทาง)

ข้อกำหนดที่สำคัญ:

  • ความจุแรงบิดเริ่มต้นสูง — มอเตอร์เครนผลิตแรงบิดพิกัด 2.0–2.5× เมื่อสตาร์ท

  • ความต้านทานต่อแรงกระแทก — ปิ๊กอัพโหลดจะสร้างแรงบิดพุ่งแหลม

  • ซองขนาดกะทัดรัด — ต้องพอดีกับส่วนท้ายของรถบรรทุกหรือตัวรอก

  • ประสิทธิภาพสูง — ลดการสร้างความร้อนในโครงสร้างเครนแบบปิด

ปัจจัยการบริการ: 1.75–2.5× ขึ้นอยู่กับระดับหน้าที่ของเครน (ดูของเรา คู่มือการเลือกดรัมคัปปลิ้ง สำหรับคำจำกัดความของประเภทหน้าที่)

วัสดุเฟือง: 20CrMnTi ชุบคาร์บูไรซ์และกราวด์สำหรับทุกขั้นตอน — ขีดจำกัดความเมื่อยล้าเมื่อสัมผัสสูงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรับน้ำหนักกระแทกของรอบการทำงานของเครน

6.2 Ball Mill และ SAG Mill Drives

ประเภทกระปุกเกียร์: ขดลวดเอียง (สำหรับการขับเคลื่อนมุมขวาถึงเฟือง) หรือขดลวดเพลาขนาน (สำหรับการขับเคลื่อนแบบอินไลน์)

ข้อกำหนดที่สำคัญ:

  • ความสามารถในการบิดสูง — โรงสีลูกกลมเป็นหนึ่งในการใช้งานที่มีแรงบิดสูงที่สุดในอุตสาหกรรม

  • การทำงานต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมง — อัตราความร้อนเป็นสิ่งสำคัญ

  • ทนต่อแรงกระแทกสูง — แรงกระแทกจากการชาร์จของโรงงานทำให้เกิดแรงบิดพุ่งอย่างรุนแรงระหว่างการสตาร์ทและการทำงาน

  • อายุการใช้งานยาวนาน — การเปลี่ยนกระปุกเกียร์ของโรงสีเป็นงานบำรุงรักษาหลักที่ต้องอาศัยการรองรับเครน

ปัจจัยการบริการ: 2.0–2.5× (กระแทกหนัก + ทำงานต่อเนื่อง 24 ชั่วโมง)

การทำความเย็น: ตัวทำความเย็นน้ำมันภายนอกจำเป็นสำหรับโรงงานที่มีขนาด > 500 kW

วัสดุเฟือง: 17CrNiMo6 คาร์บูไรซ์และกราวด์ — ความแข็งแรงของฟันสูงสุดสำหรับรอบการทำงานที่หนักหน่วง

6.3 ไดรฟ์เตาเผาแบบหมุน

ประเภทกระปุกเกียร์: เอียงเกลียว (ขับเคลื่อนมุมขวาจากมอเตอร์ถึงเฟืองเตาเผา)

ข้อกำหนดที่สำคัญ:

  • อัตราส่วนลดที่สูงมาก (โดยทั่วไปคือรวม 100:1 ถึง 300:1)

  • เอาต์พุตการสั่นสะเทือนต่ำที่ราบรื่นเป็นพิเศษ — เปลือกเตาเผาไวต่อการโหลดแบบไดนามิก

  • อายุการใช้งานยาวนาน (10-20 ปีระหว่างการยกเครื่องครั้งใหญ่)

  • ความสามารถในการขับเคลื่อนเสริม — จะต้องสามารถขับเคลื่อนเตาเผาด้วยความเร็วต่ำ (ไดรฟ์แบบคืบ) เพื่อการบำรุงรักษาและการปรับสมดุลความร้อน

ปัจจัยการบริการ: 1.5–2.0× (การกระแทกปานกลาง แต่การทำงานต่อเนื่อง 24 ชั่วโมง)

ข้อกำหนดพิเศษ: ที่พักขยายความร้อน - เปลือกเตาเผาจะขยายตามแกนประมาณ 50–200 มม. ระหว่างการทำงาน เพลาเอาท์พุตของกระปุกเกียร์จะต้องรองรับสิ่งนี้ผ่านข้อต่อแบบยืดหยุ่นหรือการจัดเรียงเฟืองแบบลอย

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการจัดตำแหน่งระบบขับเคลื่อนเตาเผา โปรดดูของเรา คู่มือการจัดตำแหน่ง Trunnion เตาเผาแบบหมุน.

6.4 สายพานลำเลียง

ประเภทกระปุกเกียร์: ขดลวดเพลาขนาน (ทั่วไป) หรือขดลวดเอียง (ในกรณีที่ต้องใช้ไดรฟ์มุมฉากตามโครงร่าง)

ข้อกำหนดที่สำคัญ:

  • ทนต่อแรงกระแทกปานกลาง — สายพานลำเลียงมีการรับน้ำหนักที่ค่อนข้างราบรื่นเมื่อเทียบกับโรงสีและเครื่องบด

  • ประสิทธิภาพสูง — ตัวขับเคลื่อนสายพานลำเลียงทำงานอย่างต่อเนื่อง ประสิทธิภาพส่งผลโดยตรงต่อต้นทุนการดำเนินงาน

  • ความสามารถในการรับน้ำหนักเกิน — เพลาลูกรอกขับเคลื่อนจะส่งภาระในแนวรัศมีที่สำคัญไปยังเพลาเอาท์พุตของกระปุกเกียร์

ปัจจัยการบริการ: 1.25–1.75× ขึ้นอยู่กับประเภทสายพานลำเลียงและวิธีการสตาร์ท

การตรวจสอบโหลดที่ยื่นเกิน: คำนวณภาระในแนวรัศมีบนแบริ่งเพลาเอาท์พุตจากความตึงของสายพานเสมอ และตรวจสอบเทียบกับอัตราโหลดที่ยื่นเกินของผู้ผลิตกระปุกเกียร์

6.5 ไดรฟ์คั้น (ขากรรไกร กรวย หมุน)

ประเภทกระปุกเกียร์: ขดลวดเอียงหรือขดลวดเพลาขนาน

ข้อกำหนดที่สำคัญ:

  • ทนทานต่อแรงกระแทกขั้นสุด — ระบบขับเคลื่อนแบบคั้นมีอัตราส่วนแรงบิดสูงสุดต่อค่าเฉลี่ยสูงสุดในอุตสาหกรรม

  • ความจุแรงบิดสูง - โดยทั่วไปแล้วไดรฟ์คั้นจะรับภาระหนักมาก

  • เอฟเฟกต์มู่เล่ - ไดรฟ์บดจำนวนมากใช้มู่เล่เพื่อดูดซับแรงบิดสูงสุด กระปุกเกียร์จะต้องได้รับการจัดอันดับสำหรับแรงบิดที่ส่งผ่านมู่เล่ ไม่ใช่เพียงแรงบิดของมอเตอร์

ปัจจัยการบริการ: 2.0–3.0× (ช็อกหนักมาก)

หมายเหตุพิเศษ: สำหรับเครื่องบดกราม แรงบิดสูงสุดระหว่างรอบการบดสามารถเป็น 5–8× ของแรงบิดเฉลี่ย กระปุกเกียร์จะต้องได้รับการจัดอันดับสำหรับแรงบิดสูงสุดนี้ ไม่ใช่แรงบิดเฉลี่ย ดูของเรา เพลาเหล็กหล่อเทียบกับเพลาเหล็กหล่อสำหรับเครื่องบด สำหรับคำแนะนำเกี่ยวกับข้อกำหนดเกี่ยวกับเพลาที่เกี่ยวข้อง

ส่วนที่ 7: การตรวจสอบกระปุกเกียร์ การบำรุงรักษา และการวิเคราะห์ความล้มเหลว

7.1 ตารางการบำรุงรักษาตามปกติ

งานบำรุงรักษา

ช่วงเวลา

วิธี

การตรวจสอบระดับน้ำมัน

รายสัปดาห์

แว่นสายตาหรือก้านวัดน้ำมัน

การตรวจสอบอุณหภูมิน้ำมัน

รายสัปดาห์

เทอร์โมมิเตอร์หรือเซ็นเซอร์ PT100

การตรวจสอบการสั่นสะเทือน

รายเดือน

เครื่องวัดความสั่นสะเทือนแบบมือถือหรือการตรวจสอบออนไลน์

การวิเคราะห์ตัวอย่างน้ำมัน

ทุก 3 เดือน

ส่งห้องปฏิบัติการวิเคราะห์น้ำมัน

เปลี่ยนถ่ายน้ำมันเครื่อง (น้ำมันแร่)

ทุก ๆ 4,000–6,000 ชั่วโมง

ระบาย ล้าง เติม

เปลี่ยนถ่ายน้ำมันเครื่อง (น้ำมันเครื่องสังเคราะห์)

ทุก ๆ 8,000–12,000 ชั่วโมง

ระบาย ล้าง เติม

การตรวจสอบวาล์วระบายอากาศ

ทุก 6 เดือน

ทำความสะอาดหรือเปลี่ยนใหม่

การตรวจสอบการจัดตำแหน่งข้อต่อ

เป็นประจำทุกปี

ตัวบ่งชี้การหมุน

การตรวจสอบภายใน (กระปุกเกียร์แบบเปิด)

ทุก ๆ 5 ปี

Visual + NDT ของฟันเฟือง

7.2 การวิเคราะห์น้ำมัน — เครื่องมือวินิจฉัยที่มีค่าที่สุด

การวิเคราะห์น้ำมันเป็นเครื่องมือตรวจสอบสภาพที่คุ้มค่าที่สุดสำหรับกระปุกเกียร์อุตสาหกรรม ตัวอย่างน้ำมันรายไตรมาสที่ส่งไปยังห้องปฏิบัติการจะให้:

  • การวัดความหนืด — ตรวจจับการเสื่อมสภาพและการปนเปื้อนของน้ำมัน

  • ปริมาณน้ำ — ตรวจจับความล้มเหลวของซีลหรือการควบแน่น

  • การกระจายจำนวนอนุภาคและขนาด — ตรวจจับเศษการสึกหรอจากเกียร์และแบริ่ง

  • การวิเคราะห์องค์ประกอบ (ICP) — ระบุแหล่งที่มาของเศษสึกหรอ (เหล็ก = การสึกหรอของเกียร์/เพลา ทองแดง = การสึกหรอของตลับลูกปืนทองแดง โครเมียม = การสึกหรอของตลับลูกปืนในการแข่งขัน)

  • เลขกรด (AN) — วัดระดับออกซิเดชันของน้ำมัน

เกณฑ์การดำเนินการ:

พารามิเตอร์

ปกติ

คำเตือน

จำเป็นต้องดำเนินการ

การเปลี่ยนแปลงความหนืด

< 10%

10–20%

20% - เปลี่ยนถ่ายน้ำมันเครื่อง

ปริมาณน้ำ

< 0.05%

0.05–0.1%

0.1% — ค้นหาและแก้ไขรอยรั่ว

จำนวนอนุภาค ISO

< 18/16/56

18–20/59–18/56–58

20/18/58 — สอบสวน

มีธาตุเหล็ก (Fe)

< 50 แผ่นต่อนาที

50–150 แผ่นต่อนาที

150 ppm — ตรวจสอบเกียร์

7.3 โหมดความล้มเหลวทั่วไป

โหมดความล้มเหลว 1: ฟันผุ (ความเมื่อยล้าจากการสัมผัส)

ลักษณะที่ปรากฏ: หลุมขนาดเล็ก (หลุม) บนสีข้างฟัน โดยทั่วไปจะอยู่ในโพรง (ต่ำกว่าเส้นระดับเสียง) การเกิดรูพรุนแบบก้าวหน้าจะนำไปสู่การฟันหลุดและฟันหักในที่สุด

สาเหตุหลัก: ความเครียดจากการสัมผัสเกินขีดจำกัดความล้าของวัสดุ — เกิดจากกระปุกเกียร์ขนาดเล็กเกินไป (ปัจจัยการบริการไม่เพียงพอ) ความแข็งผิวฟันไม่เพียงพอ หรือน้ำมันที่ปนเปื้อนทำให้ฟิล์มหล่อลื่นลดลง

การป้องกัน: ใช้ปัจจัยการบริการที่ถูกต้อง ระบุเกียร์คาร์บูไรซ์และกราวด์ รักษาความสะอาดของน้ำมันและความหนืดที่ถูกต้อง

โหมดความล้มเหลว 2: การแตกหักของรากฟัน

ลักษณะที่ปรากฏ: ฟันซี่หนึ่งซี่หรือมากกว่านั้นแตกหักอย่างสมบูรณ์ที่ราก หายนะ — เศษฟันที่หักจะทำลายฟันที่อยู่ติดกัน

สาเหตุหลัก: ความเค้นดัดงอเกินขีดจำกัดความล้าของวัสดุ - เกิดจากการบรรทุกเกินพิกัดอย่างรุนแรง (การอุดตันของเครื่องบด ผลกระทบของประจุในโรงงาน) รัศมีรากฟันไม่เพียงพอ หรือข้อบกพร่องของวัสดุ

การป้องกัน: ใช้ปัจจัยการบริการโหลดแรงกระแทก ระบุรัศมีรากฟันที่เพียงพอ (เนื้อสันกว้าง) ใช้ช่องว่างเกียร์ปลอมแปลงที่มีโครงสร้างเกรนควบคุม

โหมดความล้มเหลว 3: การครูด (การสึกหรอของกาว)

ลักษณะที่ปรากฏ: สีข้างฟันหยาบและมีรอยขีดข่วน โดยมีการเคลื่อนตัวของวัสดุระหว่างฟันผสมพันธุ์ เกิดขึ้นโดยฉับพลัน โดยทั่วไประหว่างการเริ่มต้นระบบหรือการโอเวอร์โหลด

สาเหตุที่แท้จริง: การพังทลายของฟิล์มน้ำมันหล่อลื่น — เกิดจากความหนืดของน้ำมันไม่เพียงพอ อุณหภูมิน้ำมันสูงเกินไป ความเร็วของพิตช์ไลน์สูงเกินไปสำหรับเกรดน้ำมัน หรือการปนเปื้อน

การป้องกัน: เลือกความหนืดของน้ำมันที่ถูกต้องสำหรับอุณหภูมิและความเร็วในการทำงาน รักษาอุณหภูมิน้ำมันให้ต่ำกว่า 90°C; ใช้สารเติมแต่ง EP (ความดันสูง) สำหรับกระปุกเกียร์รับน้ำหนักสูงและความเร็วต่ำ

โหมดความล้มเหลว 4: ความล้มเหลวของแบริ่ง

ลักษณะที่ปรากฏ: การสั่นสะเทือนเพิ่มขึ้น เสียงดัง อุณหภูมิน้ำมันเพิ่มขึ้น อาการชักในที่สุด

สาเหตุหลัก: อายุการใช้งานของตลับลูกปืนไม่เพียงพอ (ตลับลูกปืนมีขนาดเล็กเกินไปหรือมีภาระมากเกินไป) มีน้ำมันปนเปื้อนไปถึงตลับลูกปืน กระแสการหล่อลื่นไม่เพียงพอไปยังตลับลูกปืน หรือพรีโหลดตลับลูกปืนไม่ถูกต้อง

การป้องกัน: ตรวจสอบตลับลูกปืน

การคำนวณอายุการใช้งานรวมโหลดทั้งหมด (แนวรัศมี + แนวแกน + โอเวอร์ฮัง) รักษาความสะอาดของน้ำมัน ตรวจสอบการไหลของน้ำมันไปยังตลับลูกปืนระหว่างการทดสอบเดินเครื่อง

โหมดความล้มเหลว 5: การแตกร้าวของที่อยู่อาศัย

ลักษณะที่ปรากฏ: รอยแตกในเรือนเกียร์ โดยทั่วไปจะอยู่ที่จุดรวมความเครียด (มุมบอสของแบริ่ง ช่องเปิดฝาครอบการตรวจสอบ ขาตั้ง)

สาเหตุที่แท้จริง: ความเหนื่อยล้าจากการโหลดแบบวน — เกิดจากการสั่นพ้อง (การทำงานที่หรือใกล้กับความถี่ธรรมชาติของระบบฐานรากกระปุกเกียร์) การโหลดแรงกระแทกอย่างรุนแรง หรือความหนาของผนังตัวเรือนไม่เพียงพอ

การป้องกัน: ทำการวิเคราะห์การสั่นสะเทือนระหว่างการทดสอบเดินเครื่อง ตรวจสอบให้แน่ใจว่ากล่องเกียร์ติดตั้งอยู่บนฐานรากระดับที่มั่นคง ระบุความหนาของผนังตัวเรือนให้เพียงพอสำหรับการใช้งาน

กล่องเกียร์ Helical และ Bevel-Helical ทางอุตสาหกรรม: การเลือก อัตราแรงบิด และคำแนะนำปัจจัยการบริการ

คำถามที่พบบ่อย

คำถามที่ 1: อะไรคือความแตกต่างระหว่างกระปุกเกียร์แบบเกลียวและกระปุกเกียร์แบบเอียง?

กล่องเกียร์แบบขดลวดมีเพลาอินพุตและเอาต์พุตแบบขนาน - เพลาทั้งสองชี้ไปในทิศทางเดียวกัน กล่องเกียร์แบบขดลวดเอียงมีมุม 90° ระหว่างเพลาอินพุตและเพลาเอาท์พุต ซึ่งทำได้โดยเฟืองดอกจอกขั้นแรก กระปุกเกียร์เอียงเอียงจะใช้เมื่อมอเตอร์และเครื่องจักรที่ขับเคลื่อนตั้งฉากกัน ซึ่งพบได้ทั่วไปในไดรฟ์เตาเผา ไดรฟ์โรงสี และไดรฟ์เคลื่อนที่ของเครน กล่องเกียร์แบบเฮลิคอลมีประสิทธิภาพมากกว่าและราคาถูกกว่าสำหรับอัตราแรงบิดที่กำหนด แต่สามารถใช้ได้เฉพาะเมื่อโครงร่างเพลาอนุญาตให้ใช้เพลาขนานได้เท่านั้น

คำถามที่ 2: ฉันจะคำนวณปัจจัยการบริการสำหรับการใช้งานกระปุกเกียร์ของฉันได้อย่างไร

คูณสามปัจจัย: ปัจจัยการใช้งาน (1.0 สำหรับการโหลดแบบเรียบ สูงถึง 2.5 สำหรับเครื่องบดกรามและเครนทัพพี) ปัจจัยการขับเคลื่อนหลัก (1.0 สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า 1.25–1.5 สำหรับเครื่องยนต์ดีเซล) และปัจจัยชั่วโมงการทำงาน (0.8 สำหรับ < 2 ชั่วโมง/วัน 1.5 สำหรับการทำงานต่อเนื่อง 24 ชั่วโมง) สำหรับโรงสีลูกกลมที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าที่ทำงานตลอด 24 ชั่วโมง ปัจจัยด้านการบริการคือ

. แรงบิดพิกัดของกระปุกเกียร์จะต้องเกินแรงบิดเอาท์พุตที่กำหนดคูณด้วยปัจจัยการบริการนี้

คำถามที่ 3: เหตุใดกระปุกเกียร์งานหนักจึงใช้เกียร์แบบคาร์บูไรซ์และเกียร์กราวด์มากกว่าเกียร์แบบแข็งทะลุ

เกียร์ที่ชุบคาร์บูไรซ์และชุบแข็งด้วยเคส (20CrMnTi, 17CrNiMo6) มีความแข็งพื้นผิวอยู่ที่ 58–62 HRC ซึ่งให้ขีดจำกัดความล้าเมื่อสัมผัส (

) ที่ 1,500–1,550 MPa — เทียบกับ 900 MPa สำหรับ 42CrMo ที่ชุบแข็งทะลุผ่าน ซึ่งหมายความว่าเกียร์แบบคาร์บูไรซ์สามารถส่งแรงบิดได้มากกว่า 2.5–3 เท่า ก่อนที่จะเกิดข้อผิดพลาดแบบพิตสำหรับเกียร์ขนาดเดียวกัน การเจียรเฟืองหลังการเติมคาร์บูไรซิ่งจะคืนรูปทรงของฟันที่บิดเบี้ยวจากการบำบัดความร้อน ช่วยลดภาระไดนามิก และทำให้ได้พิกัดแรงบิดสูงในทางปฏิบัติ

คำถามที่ 4: อะไรทำให้กระปุกเกียร์ร้อนจัด และจะป้องกันได้อย่างไร?

ความร้อนสูงเกินไปเกิดขึ้นเมื่อการสูญเสียพลังงาน (กำลังไฟฟ้าเข้า × (ประสิทธิภาพ 1 -)) เกินความสามารถในการกระจายความร้อนของตัวเครื่อง สำหรับกระปุกเกียร์ 250 kW ที่มีประสิทธิภาพ 96% กำลังสูญเสียคือ 10 kW ซึ่งตัวเรือนมาตรฐานอาจไม่กระจายไปที่อุณหภูมิแวดล้อมสูง การป้องกัน: ตรวจสอบอัตราพลังงานความร้อนที่อุณหภูมิแวดล้อมจริง เพิ่มพัดลมระบายความร้อนแบบติดเพลาเพื่อการทำงานต่อเนื่อง ระบุตัวทำความเย็นน้ำมันภายนอกสำหรับการใช้งานที่มีกำลังสูง (> 200 kW ต่อเนื่อง) ใช้น้ำมันสังเคราะห์ (ISO VG 220 PAO) แทนน้ำมันแร่ ซึ่งมีเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีกว่าและช่วยให้อุณหภูมิในการทำงานสูงขึ้น

Q5: ควรเปลี่ยนน้ำมันเกียร์บ่อยแค่ไหน?

สำหรับน้ำมันแร่: ทุกๆ 4,000–6,000 ชั่วโมงการทำงาน หรือ 2 ปี ขึ้นอยู่กับว่ากรณีใดจะถึงก่อน สำหรับน้ำมันเครื่องสังเคราะห์ (PAO หรือ PAG): ทุกๆ 8,000–12,000 ชั่วโมงหรือ 4 ปี อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์น้ำมันมีความน่าเชื่อถือมากกว่าช่วงเวลาที่กำหนด — หากการวิเคราะห์น้ำมันรายไตรมาสแสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงความหนืด > 20% ปริมาณน้ำ > 0.1% หรือมีปริมาณธาตุเหล็ก > 150 ppm ให้เปลี่ยนน้ำมันทันทีโดยไม่คำนึงถึงช่วงเวลา สำหรับกระปุกเกียร์ใหม่ ให้เปลี่ยนน้ำมันเครื่องหลังจากการทำงาน 500 ชั่วโมงแรกเพื่อขจัดเศษสึกหรอที่สะสมอยู่

คำถามที่ 6: กล่องเกียร์ที่เสียสามารถซ่อมแซมได้หรือต้องเปลี่ยนใหม่?

ความล้มเหลวของกระปุกเกียร์จำนวนมากสามารถซ่อมแซมได้คุ้มค่ากว่าการเปลี่ยน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับกระปุกเกียร์แบบกำหนดเองขนาดใหญ่ซึ่งมีระยะเวลาในการเปลี่ยนนาน เงื่อนไขที่สามารถซ่อมแซมได้ ได้แก่ การเปลี่ยนตลับลูกปืน การเปลี่ยนซีล การซ่อมแซมหรือเปลี่ยนเพลา และการเปลี่ยนเกียร์ (หากตัวเรือนและส่วนประกอบอื่นๆ ไม่มีความเสียหาย) เงื่อนไขที่ต้องเปลี่ยน: ตัวเรือนแตก ฟันเฟืองแตกหลายซี่ หรือมีรอยตำหนิอย่างรุนแรงที่ปีกเกียร์ทั้งหมด Yile Machinery ให้บริการสร้างกระปุกเกียร์ใหม่ ติดต่อเราเพื่อแจ้งรุ่นกระปุกเกียร์และคำอธิบายความล้มเหลวเพื่อประเมินการซ่อมแซมและเปลี่ยนทดแทน

เครื่องจักร Yile: กล่องเกียร์สำหรับงานหนักแบบกำหนดเองและอุปกรณ์ลดความเร็ว

Yile Machinery ออกแบบและผลิตกระปุกเกียร์อุตสาหกรรมสำหรับงานหนักและตัวลดความเร็วแบบกำหนดเอง สำหรับการใช้งานที่มีความต้องการสูงสุดในด้านเหมืองแร่ ซีเมนต์ เหล็ก การผลิตกระแสไฟฟ้า และระบบเครน/รอก เราให้บริการทั้งการผลิตกระปุกเกียร์ใหม่และบริการสร้าง/ซ่อมแซมกระปุกเกียร์

ความสามารถในการผลิตกระปุกเกียร์ของเรา:

  • ประเภทเกียร์: เพลาขนาน ขดลวดเอียง ดาวเคราะห์ และการกำหนดค่าแบบรวม

  • ช่วงแรงบิด: แรงบิดเอาต์พุตสูงสุด 2,000 kN·m (มีการออกแบบที่กำหนดเองนอกเหนือจากช่วงนี้)

  • วัสดุเกียร์: 20CrMnTi และ 17CrNiMo6 คาร์บูไรซ์และกราวด์; การเหนี่ยวนำ 42CrMo แข็งตัว; โลหะผสมที่กำหนดเองตามคำขอ

  • ความแม่นยำของเกียร์: DIN 5 ถึง DIN 7 (ISO 1328 เกรด 5–7) หลังจากการเจียร

  • ตัวเรือน: เหล็กหล่อ HT250 หรือเหล็กประดิษฐ์ ตัวเรือนแบริ่งที่เจาะอย่างแม่นยำ

  • ตลับลูกปืน: SKF, FAG, NSK หรือเทียบเท่า

    ชีวิตตรวจสอบโดยการคำนวณ

  • การทำความเย็น: พัดลมติดเพลา ตัวทำความเย็นน้ำมันภายนอก หรือระบบหมุนเวียนแบบบังคับตามต้องการ

  • การทดสอบ: การทดสอบรันอินขณะไม่มีโหลด + การทดสอบที่โหลด; การวิเคราะห์การสั่นสะเทือนและอุณหภูมิ การตรวจสอบการรั่วไหลของน้ำมัน

  • บริการสร้างใหม่: การถอดชิ้นส่วนทั้งหมด การตรวจสอบ การเปลี่ยนชิ้นส่วนที่สึกหรอ การประกอบกลับคืน และการทดสอบ

นอกจากนี้เรายังผลิตส่วนประกอบของระบบขับเคลื่อนครบวงจร:

หากต้องการรับใบเสนอราคา ให้ระบุ:

  • ✅ กำลังไฟฟ้าเข้า (kW) และความเร็วเข้า (rpm)

  • ✅ ความเร็วเอาท์พุตที่ต้องการ (rpm) หรืออัตราทดเกียร์

  • ✅ การวางแนวเพลา (ขนานหรือมุมขวา)

  • ✅รายละเอียดการสมัครและระดับหน้าที่

  • ✅ รูปแบบการติดตั้ง (ที่ยึดเท้า, ที่ยึดหน้าแปลน, ที่ยึดเพลา)

  • ✅ สภาพแวดล้อม (อุณหภูมิแวดล้อม ฝุ่น ความชื้น)

  • ✅ จำนวนและวันที่จัดส่งที่ต้องการ

  • ✅ แบบหรือข้อมูลป้ายชื่อกระปุกเกียร์ที่มีอยู่ (เพื่อทดแทน)

อีเมล: jasmine@yileindustry.com

ส่ง RFQ: www.yilemachinery.com/contactus.html

คำถามทางเทคนิคทั้งหมดจะได้รับการตอบกลับภายใน 24 ชั่วโมง คำสั่งซื้อทดแทนและสร้างใหม่ในกรณีฉุกเฉินตามกำหนดเวลาสำคัญ