Pemacu Gear: Prinsip, Klasifikasi dan Aplikasi Perindustrian

1. Pengenalan

2. Prinsip Operasi

Kelebihan Teras

• Nisbah penghantaran yang tepat dan stabil , dengan hampir tiada slip.

• Kecekapan mekanikal yang tinggi , biasanya 95%–99.5%.

• Julat kuasa dan kelajuan yang luas , daripada miliwatt hingga megawatt.

• Struktur padat sesuai untuk ruang pemasangan terhad.

• Hayat perkhidmatan yang panjang dan kebolehpercayaan yang tinggi untuk operasi berterusan.

3. Klasifikasi Gear Biasa

1. Spur Gear

• Gigi selari dengan paksi aci; mudah untuk dihasilkan dan kos efektif.

• Digunakan untuk pemacu aci selari.

• Sesuai untuk aplikasi beban sederhana-rendah dan ringan-sederhana.

2. Gear Heliks

• Gigi dipotong pada sudut heliks, menyediakan talian sentuhan yang lebih panjang dan nisbah sentuhan yang lebih tinggi.

• Mempunyai operasi lancar, hingar rendah dan kapasiti beban tinggi.

• Digunakan secara meluas dalam kotak gear, kereta, dan jentera ketepatan.

3. Gear Serong

• Direka untuk pemacu aci bersilang , biasanya pada 90°.

• Gear serong lurus: struktur ringkas, aplikasi berkelajuan rendah.

• Gear serong lingkaran dan hipoid: tugas berat, pemacu licin untuk gandar kenderaan dan jentera pembinaan.

4. Gear Cacing

• Digunakan untuk aci serenjang yang tidak bersilang.

• Menyediakan nisbah pengurangan yang tinggi dan operasi yang senyap; ada yang mengunci diri.

• Digunakan dalam lif, angkat dan mekanisme pengindeksan.

5. Gear Planet

• Padat, ketumpatan tork tinggi, dan keluaran sepaksi.

• Berbilang gigi berkongsi beban, membolehkan prestasi tugas berat.

• Digunakan dalam robotik, kenderaan tenaga baharu dan pengurang servo.

4. Parameter Reka Bentuk Gear Utama

• Modul (m) – Indeks asas saiz gigi dan kapasiti beban.

• Bilangan Gigi (z) – Menentukan nisbah penghantaran:

  i=z1z2

• Sudut Tekanan (α) – Nilai standard biasanya 20°.

• Sudut Helix (β) – Mempengaruhi kelancaran dan pemuatan paksi.

• Nisbah Penghantaran (i) – Mentakrifkan penukaran kelajuan dan tork.

• Jarak Tengah (a) – Menjejaskan pemasangan dan kekuatan.

• Lebar Muka (b) – Secara langsung mempengaruhi kapasiti beban.

5. Gred Ketepatan Gear

• 0–2 : Ketepatan ultra, untuk metrologi dan instrumen mewah.

• 3–5 : Jentera ketepatan berkelajuan tinggi.

• 6–8 : Kotak gear industri am, transmisi automotif.

• 9–12 : Jentera berkelajuan rendah, tugas berat, pertanian dan perlombongan.

• Ralat nada terkumpul

• Sisihan profil

• Penyimpangan plumbum

• Larian jejari

6. Bahan dan Rawatan Haba

Bahan Biasa

• Keluli karbon : Keluli 45# untuk gear tujuan am.

• Keluli aloi : 40Cr, 42CrMo untuk beban sederhana-berat.

• Keluli pengerasan kes : 20CrMnTi, 20CrMo untuk gear berprestasi tinggi.

• Besi tuang : Besi kelabu, besi mulur untuk aplikasi berkelajuan rendah dan kos rendah.

• Plastik : Nylon, POM untuk peranti beban ringan, bunyi rendah.

Proses Rawatan Haba

• Pelindapkejutan dan pembajaan – Meningkatkan keliatan keseluruhan.

• Pengerasan permukaan – Permukaan keras, teras keras.

• Karburasi dan pelindapkejutan – Kekerasan permukaan yang tinggi untuk beban berat.

• Nitriding – herotan minimum, rintangan haus yang melampau.

7. Proses Pengilangan

• Hobbing – Paling biasa untuk gear silinder.

• Membentuk - Sesuai untuk gear dalaman dan pelbagai langkah.

• Mencukur – Proses kemasan lembut untuk meningkatkan ketepatan.

• Pengisaran – Kemasan berketepatan tinggi untuk gear yang dikeraskan.

• Penempaan & penyemperitan – Pengeluaran volum tinggi, berkekuatan tinggi.

8. Mod Pelinciran dan Kegagalan

Kegagalan Biasa

• Haus melelas – Disebabkan oleh pelinciran atau pencemaran yang lemah.

• Pitting – Kegagalan keletihan akibat tekanan sentuhan kitaran.

• Pecah gigi – Beban berlebihan, hentaman atau kecacatan bahan.

• Ubah bentuk plastik – Dalam keadaan kelajuan rendah, beban berat.

• Pemarkahan – Haus pelekat suhu tinggi dalam pemacu berkelajuan tinggi.

Fungsi Pelinciran

• Kurangkan geseran dan haus

• Sejukkan dan hilangkan haba

• Lindungi daripada kakisan

• Kurangkan bunyi bising dan panjangkan hayat

9. Aplikasi Perindustrian

• Automotif : Transmisi, pembezaan, sistem pemasaan.

• Jentera pembinaan : Jengkaut, kren, penggelek.

• Peralatan mewah : Alat mesin, kotak gear angin, robot.

• Jentera am : Penurun, pam, kipas, penghantar.

• Pengangkutan kereta api : Kereta api berkelajuan tinggi dan pemanduan metro.

• Industri pertanian & ringan : Penuai, tekstil dan mesin pembungkusan.

• Aeroangkasa : Enjin pesawat dan penghantaran helikopter.

10. Kesimpulan