การประมวลผลเกียร์บ็อกซ์

เกียร์บ็อกซ์เป็นส่วนประกอบหลักของระบบส่งกำลังเชิงกล โดยการทำงานของเฟืองภายในช่วยในการส่งกำลัง ควบคุมความเร็ว และแปลงแรงบิด ทำให้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้อย่างกว้างขวางในหลากหลายสาขา เช่น เครื่องจักรกลอุตสาหกรรม พลังงานลม การขนส่งทางราง และการใช้งานทางทะเล ประสิทธิภาพของเกียร์บ็อกซ์ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการส่งกำลัง ความเสถียร และอายุการใช้งานของเครื่องจักรทั้งหมด ในขณะที่ความแม่นยำของกระบวนการผลิตเป็นกุญแจสำคัญในการรับประกันการทำงานหลักของเกียร์บ็อกซ์

โดยพิจารณาจากโครงสร้างการส่งกำลัง เกียร์ทดรอบสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภทหลัก ได้แก่ เกียร์ทดรอบแบบเฟืองดาวเคราะห์ เกียร์ทดรอบแบบเพลาคู่ขนานทรงกระบอก และเกียร์ทดรอบแบบเฟืองเฉียงมุมฉาก เกียร์ทดรอบแบบเฟืองดาวเคราะห์ ด้วยการจัดเรียงเฟืองดวงอาทิตย์-เฟืองดาวเคราะห์-เฟืองวงแหวนภายใน ทำให้ได้สมดุลระหว่างอัตราทดกำลังสูงและขนาดกะทัดรัด จึงเหมาะสำหรับงานที่มีพื้นที่จำกัด เช่น พลังงานลมและอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ เกียร์ทดรอบแบบเพลาคู่ขนานทรงกระบอกมีความสามารถในการรับน้ำหนักสูง โดยมีอัตราแรงบิดสูงถึง 900 kN·m และมักใช้ในเครื่องจักรหนักสำหรับการทำเหมืองและโลหะวิทยา เกียร์ทดรอบแบบเฟืองเฉียงมุมฉากช่วยให้สามารถเปลี่ยนทิศทางกำลังได้ 90° ในขณะที่ให้ความแม่นยำสูงและลักษณะเสียงรบกวนต่ำ มักพบในสายการผลิตวัสดุ เมื่อแบ่งตามการใช้งาน เกียร์ทดรอบสามารถแบ่งออกเป็นประเภทเฉพาะสำหรับพลังงานลม การใช้งานในอุตสาหกรรมทั่วไป การขนส่งทางราง และประเภทอื่นๆ โดยมีความแตกต่างอย่างมากในด้านความแม่นยำในการผลิตและข้อกำหนดของกระบวนการผลิตในแต่ละการใช้งาน

การผลิตเกียร์บ็อกซ์เป็นกระบวนการที่เป็นระบบซึ่งบูรณาการการขึ้นรูปชิ้นงาน การตัดที่แม่นยำ การอบชุบความร้อน การประกอบ และการตรวจสอบ โดยหลักแล้วจะเกี่ยวข้องกับส่วนประกอบสำคัญสามส่วน ได้แก่ ตัวเรือน เฟือง และเพลา ในขั้นตอนการขึ้นรูปชิ้นงาน ตัวเรือนโดยทั่วไปจะผลิตโดยกระบวนการหล่อหรือการตีขึ้นรูป ในขณะที่เฟืองและเพลาทำจากเหล็กอัลลอยความแข็งแรงสูงเพื่อให้มั่นใจถึงคุณสมบัติทางกลพื้นฐาน หลังจากขึ้นรูปแล้ว จำเป็นต้องมีการทำเครื่องหมายและกำหนดตำแหน่งเพื่อระบุตำแหน่งการตัดเฉือนที่สำคัญ เช่น พื้นผิวของกล่องเกียร์และรูแบริ่ง เพื่อให้ได้จุดอ้างอิงสำหรับการประมวลผลในขั้นตอนต่อไป

การกลึงตัวเรือนเป็นพื้นฐานสำคัญในการรับประกันความแม่นยำในการประกอบเกียร์บ็อกซ์ กระบวนการเริ่มต้นด้วยการกัดหยาบพื้นผิวของกล่องเกียร์แบบแยกส่วนโดยใช้เครื่องกัดแนวนอน และการกลึงหยาบรูแบริ่งด้วยเครื่องเจาะและเครื่องกัด โดยเว้นระยะเผื่อการกลึงที่สม่ำเสมอ จากนั้นจึงใช้เครื่องกัดศูนย์กลางในการกัดละเอียดพื้นผิวของกล่องเกียร์แบบแยกส่วน โดยใช้เส้นอ้างอิง เช่น เส้นศูนย์กลางของรูแบริ่งขนาดใหญ่บนตัวเรือนด้านบน และเส้นขนานของพื้นผิวกล่องเกียร์แบบแยกส่วน เพื่อกำหนดตำแหน่งพิกัด เอ็กซ์วายซี อย่างแม่นยำ เพื่อเพิ่มความแม่นยำในการเจาะละเอียดในภายหลัง ต้องทำการกัดร่องอ้างอิงบนผนังและหน้าตัดของรูเจาะตัวเรือน หลังจากประกอบกล่องเกียร์แบบแยกส่วนแล้ว จะใช้เครื่องหาขอบ 3 มิติในการกำหนดตำแหน่ง ตามด้วยการเจาะรูแบริ่งอย่างละเอียดเพื่อให้แน่ใจว่าระบบรูมีความแม่นยำและเรียบเสมอกัน ซึ่งจะช่วยหลีกเลี่ยงความคลาดเคลื่อนของการเข้าคู่ของเฟืองหลังการประกอบ

ชิ้นส่วนเพลา ซึ่งเป็นตัวนำส่งกำลังในเกียร์บ็อกซ์ ก็ต้องการความแม่นยำในการกลึงที่สำคัญเช่นกัน การกลึงส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการกลึง การกัด และการเจียร โดยต้องควบคุมความแม่นยำของขนาดและความหยาบของพื้นผิวของเพลาอย่างแม่นยำ เพื่อให้มั่นใจถึงความเข้ากันได้อย่างแน่นหนากับตลับลูกปืนและเฟือง ซึ่งจะช่วยป้องกันการสั่นสะเทือนขณะใช้งานหรือการสูญเสียกำลังในการส่งกำลัง และเป็นการวางรากฐานที่มั่นคงสำหรับเสถียรภาพการส่งกำลังโดยรวมของเกียร์บ็อกซ์

การประกอบและการตรวจสอบเป็นขั้นตอนสุดท้ายของกระบวนการผลิต และมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อประสิทธิภาพโดยรวมของเกียร์ ก่อนการประกอบ ชิ้นส่วนต่างๆ ต้องได้รับการทำความสะอาดอย่างละเอียดเพื่อขจัดคราบน้ำมันและเศษโลหะ และเคลือบด้วยน้ำมันป้องกันสนิม ในระหว่างการประกอบ ระยะห่างของเฟืองและแบริ่งต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวด โดยใช้แรงบิดในการขันที่แม่นยำและมาตรการป้องกันการคลายตัวเพื่อป้องกันการคลายตัวระหว่างการใช้งาน ขั้นตอนการตรวจสอบจะผสมผสานการทดสอบแบบไม่ทำลายและเทคโนโลยีการวัดที่แม่นยำ กล้องส่องภายในแบบไฟเบอร์ออปติกใช้ในการตรวจจับรอยแตกขนาดเล็กและสิ่งตกค้างแปลกปลอมบนพื้นผิวเฟือง เครื่องวัดพิกัดใช้ตรวจสอบความถูกต้องของมิติ และการจำลองแบบไดนามิกวิเคราะห์ลักษณะการทำงานของเฟือง เพื่อให้มั่นใจว่าผลิตภัณฑ์เป็นไปตามมาตรฐานการออกแบบ

ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีอุตสาหกรรม การผลิตเกียร์จึงพัฒนาไปสู่ความแม่นยำ ประสิทธิภาพ และความชาญฉลาดที่สูงขึ้น การประยุกต์ใช้เครื่องจักร เอ็นซีเอ็น และเทคโนโลยีการจำลองช่วยให้สามารถควบคุมพารามิเตอร์ของกระบวนการได้อย่างแม่นยำ การออกแบบที่เน้นความเบาและการใช้วัสดุใหม่ช่วยลดการใช้พลังงานในขณะที่ยังคงความแข็งแรงไว้ กระบวนการผลิตที่แม่นยำและการควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวดประกอบกันเป็นคุณค่าหลักของเกียร์ในระบบส่งกำลังในอุตสาหกรรมต่างๆ