หลักการทำงานของเฟืองตัวหนอนคืออะไร?

หลักการทำงานของเวิร์มเกียร์
1. โครงสร้างและการประกบกัน

เฟืองตัวหนอนประกอบด้วยเพลาขับแบบเกลียว (ตัวหนอน) และเฟืองทรงกระบอกหรือทรงกลม (ล้อตัวหนอน) ที่ตัดกันที่มุม 90° ฟันขดของหนอนทำหน้าที่เหมือนกับชุดของฟันที่เอียง ซึ่งเมื่อเพลาหมุน จะค่อยๆ ขับเคลื่อนล้อหนอนเพื่อส่งกำลัง
2.การกำหนดอัตราส่วนการส่งผ่าน

อัตราการส่งผ่านถูกกำหนดโดยจำนวนการเริ่มต้นบนเวิร์มเป็นหลัก (สตาร์ทครั้งเดียว สตาร์ทสองครั้ง ฯลฯ) เวิร์มที่สตาร์ทครั้งเดียวสามารถบรรลุอัตราส่วนการลดที่สูง โดยทั่วไปตั้งแต่ 1:10 ถึง 1:300 ในระยะเดียว
ด้วยการเปลี่ยนระยะพิทช์ของหนอนหรือเพิ่มจำนวนการสตาร์ท ทำให้สามารถปรับความเร็วเอาท์พุตและอัตราส่วนแรงบิดได้อย่างยืดหยุ่น
3.ลักษณะการเคลื่อนที่และข้อดี

เนื่องจากแกนไม่ตัดกันและตั้งฉาก เฟืองตัวหนอนจึงสามารถลดขนาดและเปลี่ยนทิศทางได้มากในการใช้งานที่มีพื้นที่จำกัด โครงสร้างที่กะทัดรัด เสียงรบกวนต่ำ และการทำงานที่ราบรื่นทำให้เหมาะสำหรับการตั้งค่าทางอุตสาหกรรมหลายประเภท
ความสามารถในการรับน้ำหนักสูงและปัจจัยการโอเวอร์โหลดขนาดใหญ่ช่วยให้เกิดประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในเครื่องจักรที่ใช้งานหนัก อุปกรณ์ยก และสถานการณ์ความต้องการแรงบิดสูงอื่นๆ
4. ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพและการหล่อลื่น

การสัมผัสระหว่างตัวหนอนและล้อตัวหนอนนั้นเลื่อน ส่งผลให้สูญเสียแรงเสียดทานค่อนข้างสูง ดังนั้นประสิทธิภาพการส่งผ่านมักจะต่ำกว่า 50%
เพื่อลดการสึกหรอและการสะสมความร้อน จึงจำเป็นต้องใช้วัสดุที่ทนทานต่อการสึกหรอสูงและน้ำมันหล่อลื่นที่เหมาะสมในการระบายความร้อนและการลดแรงเสียดทาน
เหตุใดเฟืองตัวหนอนจึงแสดงพฤติกรรมการล็อคตัวเอง?
ลักษณะการล็อคตัวเองของ WormGear
1. เงื่อนไขทางเรขาคณิตสำหรับการล็อคตัวเอง

การล็อคตัวเองเกิดขึ้นเมื่อมุมนำ (γ) ของตัวหนอนเล็กกว่ามุมเสียดทานที่เท่ากันของพื้นผิวฟันของล้อตัวหนอน กล่าวคือ ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิต (μ) เป็นไปตาม μ>tanγ ภายใต้เงื่อนไขนี้ ล้อตัวหนอนไม่สามารถขับเคลื่อนตัวหนอนถอยหลังได้
2.อิทธิพลของค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน

ค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีที่สูงขึ้น (เช่น เหล็กบนเหล็ก µ0.3) ช่วยเพิ่มความสามารถในการล็อคตัวเอง ในขณะที่การจับคู่วัสดุที่มีแรงเสียดทานต่ำหรือพื้นผิวขัดเงาจะทำให้มันอ่อนตัวลง
ในทางปฏิบัติ การเลือกวัสดุ การปรับสภาพพื้นผิว และการหล่อลื่น ใช้เพื่อปรับระดับการล็อคในตัว
3. การล็อคตัวเองแบบคงที่และแบบไดนามิก

การล็อคตัวเองแบบคงที่: เมื่อระบบอยู่นิ่ง จะไม่สามารถบังคับล้อตัวหนอนให้หมุนตัวหนอนได้ เพื่อความปลอดภัยในกลไกการยก
การล็อคตัวเองแบบไดนามิก: ในระหว่างการทำงาน หากโหลดหยุดกะทันหัน ล้อตัวหนอนยังคงสามารถรักษาตำแหน่งไว้ได้ เพื่อป้องกันการขับถอยหลังโดยไม่ได้ตั้งใจ อย่างไรก็ตามแรงกระแทกและแรงสั่นสะเทือนอาจทำให้ล็อคเสียหายได้
4. ข้อพิจารณาด้านการออกแบบและการใช้งาน

เพื่อให้มั่นใจในการล็อคตัวเองที่เชื่อถือได้ นักออกแบบมักจะใช้เวิร์มสตาร์ทครั้งเดียว โดยให้มุมนำต่ำกว่าประมาณ 4° และเลือกวัสดุผสมที่มีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสูง
ในการใช้งานที่มีประสิทธิภาพสูงและไม่จำเป็นต้องล็อคตัวเอง จะใช้เวิร์มสตาร์ทหลายตัวหรือมุมนำที่ใหญ่ขึ้นเพื่อลดแรงเสียดทานและปรับปรุงประสิทธิภาพการส่งผ่าน