ชุดความรู้ · B9 · เสียงและการสั่นสะเทือน

เฟืองตัวหนอน เสียงและการสั่นสะเทือน — สิ่งที่เสียงเผยให้เห็น และวิธีการจัดการกับเสียงนั้นทางวิศวกรรม

เสียงเคาะเป็นช่วงๆ ความถี่ 91 เฮิรตซ์ เกิดขึ้นในชุดเฟืองตัวหนอนหลังจากใช้งานเงียบมาสามปี ความถี่เพียงอย่างเดียวก็ระบุสาเหตุที่แท้จริงได้โดยไม่ต้องถอดชิ้นส่วน เสียงของเฟืองตัวหนอนไม่ใช่แค่สิ่งที่น่ารำคาญ แต่เป็นข้อมูลการวินิจฉัยที่เข้ารหัสอยู่ในความถี่เสียง

การวิเคราะห์ความถี่ของตาข่าย
เสียงรบกวนจากแบริ่งเทียบกับเสียงรบกวนจากเฟือง
การลดขั้นตอนการออกแบบ
การแก้ไขหลังการติดตั้ง
⚙ บริษัท เอเวอร์-พาวเวอร์ เวิร์ม เกียร์ จำกัด เมืองอันซาน จังหวัดคยองกี ประเทศเกาหลี [email protected]

เสียงเคาะที่ 91 เฮิรตซ์: ความถี่บ่งชี้ลักษณะความล้มเหลวได้อย่างไร

ชุดเฟืองตัวหนอนมุมของสายพานลำเลียงพัสดุในศูนย์โลจิสติกส์ทำงานอย่างเงียบเชียบมาเป็นเวลาสามปี ก่อนที่ช่างซ่อมบำรุงจะสังเกตเห็นเสียงเคาะโลหะเป็นระยะๆ ไม่ใช่เสียงต่อเนื่อง แต่เป็นเสียงเคาะเป็นช่วงๆ อย่างสม่ำเสมอ แอปวัดการสั่นสะเทือนในสมาร์ทโฟนวัดความถี่ของเสียงเคาะได้ประมาณ 91 เฮิรตซ์

การคำนวณ: ความเร็วรอบของเพลาตัวหนอน 1,450 รอบต่อนาที = 24.2 รอบต่อวินาที เฟืองตัวหนอนแบบสองจังหวะ (z1=2): ความถี่ในการเข้าเกียร์ = 24.2 x 2 = 48.3 เฮิรตซ์ จำนวนฟันของล้อ z2=40 การหมุนของล้อ = 1,450/40 = 36.25 รอบต่อนาที = 0.604 รอบต่อวินาที ทั้ง 48.3 เฮิรตซ์ และ 0.604 เฮิรตซ์ ไม่ตรงกับ 91 เฮิรตซ์ แต่ความถี่ของแบริ่งวงแหวนด้านในของเพลาตัวหนอนที่ 1,450 รอบต่อนาที ด้วยแบริ่งเฉพาะ (12 ชิ้นส่วนกลิ้ง มุมสัมผัส 0) = ประมาณ 8.8 x 1,450/60 = 212 เฮิรตซ์ ก็ยังไม่ตรงกันอยู่ดี คำตอบ: 91 เฮิรตซ์นั้นประมาณสี่เท่าของความถี่การหมุนของล้อ (4 x 0.604 เฮิรตซ์ x 60 = เทียบเท่า 144 รอบต่อนาที — ไม่ตรงเป๊ะ) แต่ใกล้เคียงกับความถี่ความบกพร่องของวงแหวนนอกของแบริ่ง (BPFO) สำหรับแบริ่งเพลาตัวหนอนที่ 1,450 รอบต่อนาที โดยใช้แบริ่ง 7 องค์ประกอบ: 3.5 x 1,450/60 = 84.6 เฮิรตซ์ — ไม่ตรงเป๊ะ แต่ก็อยู่ในช่วง

ทีมซ่อมบำรุงได้ถอดชิ้นส่วนชุดขับเคลื่อนออกและพบว่า: วงแหวนด้านนอกของแบริ่งเพลาตัวหนอนมีรอยแตกร้าวจากการล้าเพียงจุดเดียว ยาวประมาณ 2 มิลลิเมตร ทุกครั้งที่ชิ้นส่วนกลิ้งผ่านรอยแตกร้าวนี้ จะทำให้เกิดเสียงดัง ตัวเฟืองตัวหนอนเองอยู่ในสภาพดีเยี่ยม หากไม่มีการวิเคราะห์ความถี่ ขั้นตอนการตรวจสอบมาตรฐานจะเป็นการเปลี่ยนชุดเฟืองตัวหนอน แต่ด้วยการวิเคราะห์ความถี่ ทำให้สามารถระบุวิธีการซ่อมที่ถูกต้องและถูกกว่ามาก ซึ่งก็คือการเปลี่ยนแบริ่งเท่านั้น โดยไม่ต้องถอดชิ้นส่วนเฟืองใดๆ

ผลการวิเคราะห์สัญญาณรบกวนบอกอะไรคุณบ้าง: ความถี่การเข้าเกียร์และฮาร์โมนิกของมัน = ข้อผิดพลาดทางเรขาคณิตของเฟือง (การเบี่ยงเบนของโปรไฟล์, ข้อผิดพลาดของระยะห่างฟันเฟือง) ซับฮาร์โมนิกของความถี่การเข้าเกียร์ = ความแปรผันระหว่างฟันเฟือง (ข้อผิดพลาดของระยะนำ, การรับน้ำหนักที่แตกต่างกันของฟันเฟือง) ความถี่ความบกพร่องของแบริ่ง (BPFI, BPFO, BSF) = การสึกหรอหรือความเสียหายของแบริ่ง ฮาร์โมนิกของความถี่การหมุนของเพลา = ความเยื้องศูนย์ ความไม่สมดุล หรือการจัดแนวที่ไม่ถูกต้อง เสียงรบกวนพื้นหลังแบบบรอดแบนด์ = คุณภาพของฟิล์มหล่อลื่น แต่ละอย่างมีความถี่ที่แตกต่างกันและสามารถคำนวณได้

การคำนวณความถี่การขบฟัน — พื้นฐานของการวิเคราะห์เสียงรบกวนของเฟืองตัวหนอน

ความถี่การเข้าเกียร์คืออัตราที่เกลียวตัวหนอนเริ่มเข้าเกียร์กับฟันเฟือง ความถี่นี้เป็นความถี่พื้นฐานของเสียงและการสั่นสะเทือนทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับเฟืองในระบบขับเคลื่อนแบบหนอน เสียงทั้งหมดที่เกิดจากเฟืองเกิดขึ้นที่ความถี่การเข้าเกียร์และฮาร์โมนิกจำนวนเต็มของมัน (2x, 3x, 4x ของความถี่การเข้าเกียร์)

สูตรความถี่ตาข่าย
f_mesh (Hz) = n_worm (RPM) x z1 / 60
n_worm = ความเร็วรอบการหมุนของเพลาตัวหนอน (RPM)
z1 = จำนวนจุดเริ่มต้นของเส้นด้ายหนอน (1, 2 หรือ 4)
ตัวอย่าง: 1,450 รอบต่อนาที, สตาร์ทครั้งเดียว (z1=1): f_mesh = 24.2 เฮิรตซ์
ตัวอย่าง: 1,450 รอบต่อนาที, สตาร์ทสองครั้ง (z1=2): f_mesh = 48.3 เฮิรตซ์
ตัวอย่าง: 1,450 รอบต่อนาที, สตาร์ทสี่ครั้ง (z1=4): f_mesh = 96.7 เฮิรตซ์
ฮาร์โมนิกส์: 2x mesh = 2 x f_mesh; 3x mesh = 3 x f_mesh เป็นต้น

ความถี่ในการขบฟันเฟืองกำหนดจังหวะของเสียงที่เกิดจากเฟือง ความผิดพลาดทางเรขาคณิตของเฟืองแต่ละอย่างจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของแรงที่จุดสัมผัสระหว่างฟันเฟืองในแต่ละรอบการเข้าคู่กัน ซึ่งจะสร้างเสียงที่ความถี่ f_mesh การเบี่ยงเบนของรูปทรง (Ff) ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของแรงกระแทกในช่วงสั้นๆ ในแต่ละรอบการเข้าคู่กันของฟันเฟือง: เสียงที่ความถี่ f_mesh และฮาร์โมนิก การเบี่ยงเบนของระยะนำ (Fb) ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของแรงบิดแบบไซน์อย่างราบเรียบตลอดการหมุนของเพลาตัวหนอนหนึ่งรอบเต็ม: เสียงที่ความถี่การหมุนของเพลาและฮาร์โมนิก ซึ่งจะปรับเปลี่ยนแอมพลิจูดของความถี่ในการขบฟันเฟือง

ลักษณะเสียง/การสั่นสะเทือน ความถี่ สาเหตุหลัก ความเร่งด่วน
ระดับเสียงคงที่ แปรผันตามความเร็ว f_mesh และฮาร์โมนิกส์ ความเบี่ยงเบนของโปรไฟล์เฟือง (Ff) — ปกติสำหรับ DIN 8-9; ตรวจสอบเพิ่มเติมหากเป็นของใหม่ ตรวจสอบว่ามีอาการเกิดขึ้นอย่างฉับพลันหรือมีความรุนแรงเพิ่มขึ้นหรือไม่
เสียงที่มีแถบข้างแปรผันตามความเร็ว f_mesh +/- n_shaft การเบี่ยงเบนนำ (Fb) การปรับตาข่าย — ระยะห่างเริ่มต้นตรวจสอบหนอนแบบหลายจุดเริ่มต้น ตรวจสอบว่าเกินระดับความคลาดเคลื่อนมาตรฐาน DIN หรือไม่
มีเสียงเคาะเป็นระยะๆ ที่ความถี่การหมุนของล้อ การหมุนล้อ 1 ครั้ง = n_worm/z2/60 Hz ฟันซี่เดียวเสียหาย หรือมีสิ่งแปลกปลอมฝังอยู่ในล้อ ทันที — หยุดและตรวจสอบ
เสียงเคาะเป็นระยะ ไม่ใช่ที่ความถี่ของเกียร์ ความถี่ของข้อบกพร่องของแบริ่ง BPFO/BPFI การสึกหรอของวงแหวนด้านในหรือด้านนอกของแบริ่ง — สามารถคำนวณได้จากรูปทรงเรขาคณิตของแบริ่ง ด่วน — ต้องเปลี่ยนตลับลูกปืนก่อนเกิดความเสียหาย
เสียงซ่าของอินเทอร์เน็ตบรอดแบนด์จะดังขึ้นตามความเร็ว ไม่มีความถี่แยก การหล่อลื่นตามขอบเขต — ฟิล์มน้ำมันไม่เพียงพอที่จุดสัมผัสของเฟือง เพิ่มระดับความหนืดของสารหล่อลื่น ตรวจสอบระดับน้ำมัน
เสียงดังครึ้มความถี่ต่ำในทุกความเร็ว ความถี่การหมุนของเพลา ความเยื้องศูนย์หรือความไม่สมดุลของเพลา; การจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้องของข้อต่อ ตรวจสอบการติดตั้งและการเบี่ยงเบนของเพลา
การสั่นสะเทือนเชิงโครงสร้างแบบเรโซแนนซ์หลังจากเหตุการณ์ตาข่าย ความถี่ธรรมชาติเชิงโครงสร้าง การสั่นสะเทือนของโครงสร้างที่อยู่อาศัยหรือโครงสร้างรองรับที่เกิดจากความถี่ของตาข่าย เสริมความแข็งแรงของโครงสร้างหรือเปลี่ยนความถี่ของเฟืองโดยการเปลี่ยนแปลงอัตราส่วน/ความเร็ว
เงียบเมื่ออากาศเย็น เสียงดังเมื่ออากาศอบอุ่น การเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ ความหนืดของน้ำมันลดลงตามอุณหภูมิ — การเปลี่ยนแปลงของสภาวะการหล่อลื่นแบบขอบเขต เปลี่ยนไปใช้สารหล่อลื่นที่มีค่าดัชนีหักเหสูงกว่า ตรวจสอบอุณหภูมิของตัวเรือน
โครงสร้างเฟืองตัวหนอนทรงกระบอก 2
โครงสร้างเฟืองตัวหนอน 4

คุณภาพของรูปแบบการสัมผัสมีผลต่อระดับเสียงรบกวนอย่างไร

ปัจจัยที่มีผลกระทบมากที่สุดต่อเสียงรบกวนจากการทำงานของเฟืองตัวหนอนคือ รูปแบบการสัมผัส – เปอร์เซ็นต์ของความกว้างหน้าฟันที่เกลียวของเฟืองตัวหนอนและฟันของล้อสัมผัสกันในระหว่างการทำงาน รูปแบบการสัมผัสแบบเต็ม (70% หรือมากกว่าของความกว้างหน้าฟัน) จะกระจายแรงกดไปทั่วบริเวณการทำงานทั้งหมด ลดความเค้นสัมผัสสูงสุดในหน่วยเฮิรตซ์ และสร้างการเปลี่ยนแปลงแรงที่ราบเรียบและต่อเนื่องที่ความถี่การทำงาน – ซึ่งจะสร้างเสียงที่มีแอมพลิจูดต่ำและความถี่ต่ำ

รูปแบบการสัมผัสแบบจุด — ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อเฟืองตัวหนอนถูกกัดด้วยใบมีดตัดที่ไม่เข้าคู่กัน — ทำให้แรงกดเต็มที่กระจุกตัวอยู่บนพื้นที่เล็กๆ ส่งผลให้เกิดแรงกระแทกสูงในช่วงสั้นๆ ที่แต่ละฟันเฟืองสัมผัสกัน แรงกระแทกนี้สร้างฮาร์โมนิกส์ที่รุนแรงที่ความถี่ 2x, 3x และ 4x ของความถี่การทำงานของเฟือง นอกเหนือจากความถี่พื้นฐาน ฮาร์โมนิกส์เหล่านี้อยู่ในช่วง 100-400 เฮิรตซ์สำหรับไดรฟ์อุตสาหกรรมทั่วไป ซึ่งตรงกับจุดสูงสุดของความไวต่อเสียงของหูมนุษย์ ทำให้สามารถรับรู้ได้ที่ความแรงต่ำกว่าความถี่พื้นฐานเพียงอย่างเดียว

รูปแบบการสัมผัสเทียบกับระดับเสียงรบกวน — สรุป
>=70%
เสียงรบกวนต่ำ
การติดต่อที่ถูกต้อง (การติดต่อทางสาย)
50-70%
เสียงรบกวนระดับปานกลาง
การสัมผัสขอบหรือการสัมผัสด้านทางเข้า
30-50%
เสียงดังมาก
ความไม่สอดคล้องกันอย่างมีนัยสำคัญ จุดสัมผัส
<30%
เสียงดังมาก
ความไม่สอดคล้องกันอย่างรุนแรง เน้นผลกระทบเป็นหลัก

ลดเสียงรบกวนทางวิศวกรรมตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบ

ใช้โมดูลขนาดใหญ่ขึ้น

โมดูลที่ใหญ่ขึ้น = พื้นที่หน้าตัดฟันที่ใหญ่ขึ้น = แรงกดสัมผัสฟันที่ต่ำลงที่ภาระเท่ากัน = ความผันแปรของแรงขบฟันที่ต่ำลง = เสียงรบกวนที่ลดลง การเพิ่มโมดูลทีละขั้น (เช่น M4 เป็น M5) ที่ภาระเท่ากันจะช่วยลดความผันแปรของแรงขบฟันลงประมาณ 30% เฟืองจะมีขนาดใหญ่ขึ้นและหนักขึ้น แต่เงียบกว่าอย่างเห็นได้ชัดที่ภาระเท่ากัน

ระบุมาตรฐาน DIN 7 หรือดีกว่า

การเจียรเกลียวตามมาตรฐาน DIN 7 ช่วยขจัดความเบี่ยงเบนของโปรไฟล์ (Ff) ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดหลักของฮาร์โมนิกความถี่ของเฟือง การปรับปรุงด้านเสียงรบกวนนั้นเห็นได้ชัดเจนที่สุดในช่วงความถี่ 100-500 เฮิรตซ์ ชุดเฟือง DIN 7 โดยทั่วไปจะเงียบกว่าชุดเฟืองเดียวกันที่ DIN 9 ประมาณ 8-12 dB(A) ที่โหลดและความเร็วเท่ากัน ต้นทุนที่เพิ่มขึ้นสำหรับ DIN 7 เมื่อเทียบกับ DIN 9 นั้นอยู่ที่ประมาณ 40-60 เพนนี

การกัดเซาะแบบจับคู่โปรไฟล์

การระบุเฟืองตัวหนอนที่ขึ้นรูปด้วยใบมีดตัดที่เข้ากันกับรูปทรงเรขาคณิตของเฟืองตัวหนอนจริง (ไม่ใช่ใบมีดตัดอเนกประสงค์แบบโมดูลมาตรฐาน) จะทำให้เกิดการสัมผัสแบบเส้นแทนที่จะเป็นการสัมผัสแบบจุด ซึ่งมีเอกสารแสดงรูปแบบการสัมผัสอยู่ในเอกสารการส่งมอบ รูปแบบการสัมผัส >=70% เมื่อเทียบกับรูปแบบ 30-40% จะช่วยลดเสียงรบกวนจากการทำงานของเฟืองได้ 5-10 dB(A) ซึ่งเทียบเท่ากับการปรับปรุงความแม่นยำในระดับหนึ่ง

สารหล่อลื่น PAO

น้ำมันหล่อลื่นสังเคราะห์ PAO รักษาความหนืดได้สูงกว่าน้ำมันแร่ในระดับ ISO VG เดียวกันที่อุณหภูมิใช้งาน ความหนืดที่สูงขึ้นหมายถึงฟิล์มอิลาสโตไฮโดรไดนามิกที่หนาขึ้นบริเวณจุดสัมผัสของเฟือง ลดพื้นที่สัมผัสระหว่างโลหะกับโลหะ ลดแรงเสียดทานจากความขรุขระ และลดเสียงรบกวนจากการหล่อลื่นตามขอบเขต การปรับปรุงนี้เห็นได้ชัดเจนที่สุดในระบบขับเคลื่อนที่ทำงานใกล้ขีดจำกัดความร้อน ซึ่งความหนืดของน้ำมันแร่ลดลงอย่างมาก

การติดตั้งตัวเรือนแบบลดแรงสั่นสะเทือน

ตัวเรือนจะส่งผ่านแรงสั่นสะเทือนจากการเข้าเกียร์ไปยังโครงสร้างที่ติดตั้งอยู่ แท่นรองกันสั่นสะเทือนแบบยืดหยุ่นระหว่างตัวเรือนและโครงเครื่องจะช่วยลดการส่งผ่านเสียงรบกวนจากโครงสร้างได้ 6-15 dB(A) ขึ้นอยู่กับความแข็งของแท่นรองและความถี่เรโซแนนซ์ของโครงสร้าง อย่างไรก็ตาม ต้องขันน็อตยึดตัวเรือนให้แน่นด้วยแรงบิดที่ถูกต้อง แท่นรองแบบยืดหยุ่นช่วยลดแรงสั่นสะเทือน ไม่ได้ช่วยลดความแรงของการเข้าเกียร์

ล้อไนลอนหรือ POM (สำหรับงานเบา)

สำหรับงานที่มีภาระเบามาก (เช่น อุปกรณ์ขับเคลื่อนเครื่องมือวัด เครื่องติดฉลากขนาดเล็ก อุปกรณ์จัดตำแหน่งในห้องปฏิบัติการ) ล้อไนลอน PA66 หรืออะซีทัล POM ที่วิ่งกับเพลาหนอนเหล็กขัดเงาจะช่วยลดเสียงรบกวนได้ 10-18 dB(A) เมื่อเทียบกับการสัมผัสระหว่างโลหะกับโลหะ ข้อเสียคือความสามารถในการรับแรงบิดจะจำกัดอยู่ที่ประมาณโมดูล M2 ในงานเบาเท่านั้น ห้ามใช้ล้อพลาสติกเพื่อแก้ปัญหาเสียงรบกวนสำหรับงานปานกลางหรืองานหนัก เพราะจะเกิดความเสียหายทางกลได้

แนวทางการผลิตที่มีผลต่อประสิทธิภาพด้านเสียงรบกวน

โรงงานซ่อมเฟืองตัวหนอน 1 เวิร์คช็อปเฟืองตัวหนอน 2 เวิร์คช็อปเฟืองตัวหนอน 4
เฟืองตัวหนอนและเฟืองตัวหนอนเหล็กอัลลอย ผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับเฟืองตัวหนอน ล้อหนอนทรงกระบอก

สิ่งที่สามารถทำได้หลังการติดตั้ง — การลดเสียงรบกวนหลังการใช้งาน

เมื่อติดตั้งระบบขับเคลื่อนเฟืองตัวหนอนแล้วและส่งเสียงดังผิดปกติ ตัวเลือกในการแก้ไขนั้นมีจำกัด เนื่องจากไม่สามารถเปลี่ยนแปลงอะไรได้โดยไม่ต้องถอดชิ้นส่วนหลักออกทั้งหมด ลำดับความสำคัญคือ: ขั้นแรกให้ตรวจสอบแหล่งที่มาของเสียง (เป็นที่การเข้าคู่กันของเฟือง ตลับลูกปืน หรือโครงสร้าง?) จากนั้นจึงใช้วิธีแก้ไขที่มีผลกระทบสูงสุดเท่าที่จะเป็นไปได้

การแทรกแซง ความพยายาม ศักยภาพในการลดเสียงรบกวน ควรใช้เมื่อใด
เปลี่ยนมาใช้สารหล่อลื่นสังเคราะห์ PAO ระดับต่ำ — ถ่ายน้ำมันเครื่องและเติมใหม่เท่านั้น 2-6 dB(A) ในไดรฟ์ที่ไวต่ออุณหภูมิ เสียงดังจะดังขึ้นเมื่ออากาศร้อนกว่าเมื่ออากาศเย็น
เพิ่มระดับความหนืดของสารหล่อลื่น ระดับต่ำ — ถ่ายน้ำมันเครื่องและเติมใหม่เท่านั้น 2-5 dB(A) หากความหนืดต่ำเกินไปในปัจจุบัน เมื่อมีเสียงซ่าของบรอดแบนด์
เพิ่มฐานรองกันสั่นสะเทือนที่ทนทาน ระดับปานกลาง — ต้องถอดที่พักอาศัยออก ลดเสียงรบกวนที่ส่งผ่านโครงสร้างได้ 6-15 dB(A) เมื่อเสียงรบกวนมาจากโครงสร้าง ไม่ใช่จากเฟือง
เปลี่ยนชุดเฟืองด้วยความแม่นยำ DIN 7 ระดับสูง — การถอดประกอบอย่างสมบูรณ์ เสียงรบกวนความถี่ตาข่าย 8-14 dB(A) เมื่อเสียงรบกวนแบบโทนความถี่ของตาข่ายเป็นปัญหาหลัก
เปลี่ยนชุดเฟืองด้วยล้อที่มีรูปทรงเข้ากัน ระดับสูง — การถอดประกอบอย่างสมบูรณ์ 5-10 dB(A) โดยรวม เมื่อภาพถ่ายรูปแบบการสัมผัสแสดงให้เห็นว่ามีการครอบคลุม <50%
เปลี่ยนชุดเกียร์ด้วยโมดูลขนาดใหญ่ขึ้น สูง — มีแนวโน้มที่จะมีการปรับปรุงที่อยู่อาศัย สูงสุดถึง 10 dB(A) ที่โหลดเท่ากัน เมื่อระดับเสียงแปรผันตามภาระ และพื้นที่อยู่อาศัยเอื้ออำนวย
เปลี่ยนตลับลูกปืน ระดับปานกลาง — การถอดประกอบบางส่วน ขจัดส่วนประกอบที่สร้างเสียงรบกวนจากแบริ่ง เมื่อยืนยันแล้วว่าเสียงเคาะเป็นระยะเป็นความผิดปกติของแบริ่ง
เปลี่ยนเป็นล้อไนลอน/POM (สำหรับงานเบาเท่านั้น) ขนาดกลาง — การเปลี่ยนล้อ 10-18 dB(A) หากโหลดเอื้ออำนวย เหมาะสำหรับงานเบามากเท่านั้น — ตรวจสอบแรงบิดให้อยู่ในขีดจำกัดของพลาสติก
เกาหลี เอเวอร์พาวเวอร์

ผลิตภัณฑ์เพื่อการทำงานของเฟืองตัวหนอนที่เงียบสงบ

ชุดเฟืองตัวหนอนเหล็กอัลลอยด์ -- คุณสมบัติลดเสียงรบกวน
DIN 7 ความแม่นยำสูง — การเจียรเกลียวเพื่อลดเสียงรบกวน
ชุดเฟืองตัวหนอนเหล็กอัลลอย — คุณสมบัติลดเสียงรบกวน
สำหรับงานที่เสียงรบกวนจากเฟืองตัวหนอนเป็นข้อจำกัดหลักในการออกแบบ เช่น พื้นที่ทำงานของหุ่นยนต์ร่วมมือ ระบบอัตโนมัติในสำนักงานและโรงพยาบาล เครื่องมือห้องปฏิบัติการที่มีความแม่นยำสูง และสภาพแวดล้อมการผลิตที่เงียบสงบ บริษัท Korea Ever-Power จัดจำหน่ายชุดเฟืองตัวหนอนเหล็กอัลลอยด์ระดับความแม่นยำ DIN 7 เป็นมาตรฐาน (หน้าเกลียวขัดเงา ความเบี่ยงเบนของโปรไฟล์ Ff =70% ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้หลักของเสียงรบกวนต่ำ สำหรับงานที่ต้องการเสียงรบกวนที่ต่ำกว่านั้น สามารถขอมาตรฐาน DIN 6 (Ff <=6 ไมโครเมตร) ได้ ภาพถ่ายรูปแบบการสัมผัสที่รวมอยู่ในชุด DIN 7 และชุดที่ดีกว่า ช่วยให้วิศวกรคุณภาพของลูกค้าสามารถตรวจสอบสภาพที่กำหนดเสียงรบกวนก่อนการติดตั้งได้โดยตรง

ดูรายละเอียดเพิ่มเติม

ชุดเฟืองตัวหนอนพลาสติก -- เงียบสนิท สำหรับงานเบา
PA66 / POM — ลดเสียงรบกวนสูงสุด สำหรับงานเบา
ชุดเฟืองตัวหนอนพลาสติก — เงียบสนิท สำหรับงานเบา
สำหรับงานที่ต้องการโหลดเบามาก (เช่น การจัดตำแหน่งในห้องปฏิบัติการ เครื่องมือวัด เครื่องติดฉลากขนาดเล็ก ระบบอัตโนมัติในสำนักงานและอุปกรณ์ทางการแพทย์) ซึ่งจำเป็นต้องลดเสียงรบกวนให้น้อยที่สุด ล้อเฟืองตัวหนอนที่ทำจากไนลอน PA66 หรืออะซีทัล POM จะให้การทำงานที่เงียบเกือบไร้เสียง แต่ต้องแลกมาด้วยความสามารถในการรับแรงบิดที่ลดลง การสัมผัสแบบเลื่อนระหว่างเหล็กกับพลาสติกสร้างเสียงรบกวนน้อยกว่าการสัมผัสระหว่างเหล็กกับบรอนซ์อย่างมาก โดยทั่วไปจะเงียบกว่า 10-18 dB(A) ที่ความเร็วและโหลดเท่ากันภายในช่วงแรงบิดของล้อพลาสติก เพลาตัวหนอนได้รับการเจียรและขัดเงาจนได้ค่า Ra <=0.8 ไมโครเมตรเป็นมาตรฐาน พื้นผิวเพลาที่หยาบจะเร่งการสึกหรอของล้อพลาสติกอย่างมาก ไม่จำเป็นต้องใช้น้ำมันหล่อลื่น เพียงแค่จาระบีบางๆ ก็เพียงพอสำหรับการทำงานแบบแห้งที่อุณหภูมิสูงถึง 80 องศาเซลเซียส มีโมดูล M0.5 ถึง M4 สำหรับช่วงโหลดเบา

ดูรายละเอียดเพิ่มเติม

การวินิจฉัยเสียงรบกวนและการตรวจสอบข้อกำหนด
การตรวจสอบเสียงรบกวน — การสนับสนุนการใช้งาน
การวินิจฉัยเสียงรบกวนและการตรวจสอบข้อกำหนด
สำหรับชุดเฟืองตัวหนอนที่ใช้งานอยู่แล้วและมีเสียงดังเกินควร หรือสำหรับงานออกแบบเครื่องจักรใหม่ที่เสียงดังเป็นเกณฑ์สำคัญในการยอมรับ Korea Ever-Power ให้บริการตรวจสอบข้อกำหนดและวินิจฉัยเสียงดัง กรุณาส่งขนาดชุดเฟือง ระดับความแม่นยำปัจจุบัน (ถ้าทราบ) ความเร็วในการทำงาน โหลด สารหล่อลื่นที่ใช้ และคำอธิบายลักษณะของเสียง (เสียงโทน เสียงย่านความถี่กว้าง เสียงเป็นช่วงๆ เสียงแปรผันตามโหลด เสียงแปรผันตามความเร็ว) Korea Ever-Power จะคำนวณความถี่การเข้าคู่ของเฟือง ระบุแหล่งที่มาของเสียงที่น่าจะเป็นไปได้จากคำอธิบาย และแนะนำการเปลี่ยนแปลงข้อกำหนดที่น่าจะแก้ไขปัญหาได้ดีที่สุด บริการนี้ไม่มีค่าใช้จ่ายสำหรับคำสั่งซื้อชิ้นส่วนทดแทนและการสอบถามเกี่ยวกับการออกแบบเครื่องจักรใหม่

ดูรายละเอียดเพิ่มเติม

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับเสียงรบกวน

เสียงและการสั่นสะเทือนของเฟืองตัวหนอน — คำถามจากวิศวกรเครื่องกลและวิศวกรด้านเสียง

เฟืองตัวหนอนของผมมีเสียงดังกว่าตอนที่ติดตั้งเมื่อหกเดือนก่อนมาก อะไรเป็นสาเหตุที่ทำให้เสียงดังขึ้นครับ?+

การเพิ่มขึ้นของเสียงอย่างต่อเนื่องในระบบขับเคลื่อนเฟืองตัวหนอนในช่วงหลายเดือนมักบ่งชี้ถึงกระบวนการใดกระบวนการหนึ่งในสามกระบวนการดังต่อไปนี้: (1) การสึกหรอจากการเสียดสี — อนุภาคจากการใช้งานในช่วงแรกไม่ได้ถูกกำจัดออกไปในการเปลี่ยนถ่ายน้ำมันที่ 50-100 ชั่วโมง (ซึ่งหลายโรงงานมักละเลย) และได้กัดกร่อนด้านข้างของฟันเฟืองอย่างต่อเนื่อง ทำให้ความเบี่ยงเบนของโปรไฟล์และเสียงดังจากการเข้าเกียร์เพิ่มขึ้น (2) การเสื่อมสภาพของสารหล่อลื่น — น้ำมันเดิมมีอนุภาคโลหะและผลิตภัณฑ์ออกซิเดชันสะสมอยู่ ทำให้แรงเสียดทานและเสียงดังเพิ่มขึ้น (3) การสึกหรอของแบริ่ง — แบริ่งลูกกลิ้งในเพลาตัวหนอนหรือเพลาล้อเกิดการแตกร้าวจากความล้า เพื่อแยกแยะ: หากเสียงเพิ่มขึ้นอย่างราบเรียบและค่อยเป็นค่อยไปตามสัดส่วนของภาระและความเร็ว (1) หรือ (2) มีแนวโน้มสูง หากเสียงมีลักษณะเป็นการเคาะหรือคลิกเป็นระยะๆ (3) มีแนวโน้มสูง ควรเปลี่ยนถ่ายน้ำมันเก่าออกก่อน — หากเสียงไม่ลดลงหลังจากเปลี่ยนถ่ายน้ำมันและใช้งานไป 2 ชั่วโมง ให้ตรวจสอบแบริ่งต่อไป

ฉันสามารถวัดเสียงของเฟืองตัวหนอนด้วยสมาร์ทโฟนได้หรือไม่ และวิธีการนี้มีความน่าเชื่อถือเพียงพอที่จะวินิจฉัยปัญหาได้หรือไม่?+

ใช่ครับ แต่ต้องใช้ความระมัดระวังอย่างเหมาะสม สมาร์ทโฟนรุ่นใหม่มีเซ็นเซอร์วัดความเร่ง MEMS และไมโครโฟนที่เพียงพอสำหรับการตรวจจับความถี่ในช่วง 20-2,000 เฮิรตซ์ ซึ่งครอบคลุมความถี่การทำงานของเฟืองในระบบขับเคลื่อนอุตสาหกรรมทั่วไป มีแอปวิเคราะห์การสั่นสะเทือนและแอป FFT (Fast Fourier Transform) ฟรีสำหรับทั้ง iOS และ Android การวัดนี้มีประโยชน์มากที่สุดสำหรับการระบุความถี่เป็นคาบ: จุดสูงสุดที่คมชัดในสเปกตรัม FFT ที่ความถี่ที่ทราบ (ความถี่การทำงานของเฟืองที่คำนวณได้ ความถี่ความบกพร่องของแบริ่ง หรือความถี่การหมุนของเพลา) เป็นตัวบ่งชี้ที่เชื่อถือได้แม้คุณภาพการวัดจากสมาร์ทโฟนก็ตาม ข้อจำกัด: การวัดแอมพลิจูดสัมบูรณ์ไม่น่าเชื่อถือ (ตำแหน่งและการเชื่อมต่อของสมาร์ทโฟนส่งผลต่อการอ่านค่า); ไม่สามารถตรวจจับความถี่ต่ำมาก (ต่ำกว่า 20 เฮิรตซ์) ได้; และการวัดต้องให้สมาร์ทโฟนสัมผัสกับตัวเรือนหรือโครงสร้างยึด ไม่ใช่ถือไว้ในอากาศ

เสียงจากชุดเฟืองตัวหนอนของเรามีความสัมพันธ์กับภาระอย่างชัดเจน กล่าวคือ เสียงจะดังขึ้นเมื่อสายพานลำเลียงมีน้ำหนักบรรทุก และจะลดลงเมื่อสายพานว่างเปล่า อะไรคือสาเหตุของปรากฏการณ์นี้?+

เสียงรบกวนที่แปรผันตามภาระในระบบขับเคลื่อนเฟืองตัวหนอนมีสาเหตุหลักสองประการ ประการแรกคือ ภาระที่สูงขึ้นจะทำให้แรงสัมผัสระหว่างฟันเฟืองสูงขึ้น ซึ่งจะสร้างเสียงที่มีแอมพลิจูดสูงขึ้นที่ความถี่การทำงานของฟันเฟือง — นี่เป็นพฤติกรรมปกติและไม่ได้บ่งชี้ถึงปัญหาใดๆ เว้นแต่ระดับเสียงโดยรวมจะยอมรับไม่ได้ ประการที่สอง ซึ่งบ่งชี้ถึงปัญหาด้านข้อกำหนด: รูปแบบการสัมผัสที่ไม่เหมาะสม (การครอบคลุมความกว้างหน้าสัมผัสต่ำกว่า 70%) ทำให้ภาระการทำงานกระจุกตัวอยู่บนพื้นที่ฟันเฟืองขนาดเล็ก ภายใต้ภาระเบา แรงสัมผัสจะต่ำพอที่แม้แต่พื้นที่สัมผัสขนาดเล็กก็ยังสร้างเสียงรบกวนที่ยอมรับได้ ภายใต้ภาระเต็มที่ พื้นที่สัมผัสขนาดเล็กเดียวกันนั้นจะได้รับความเครียดอย่างมาก ทำให้เกิดแรงกระชากที่มีแอมพลิจูดสูงในแต่ละจังหวะการทำงานของฟันเฟือง — ซึ่งจะแผ่กระจายออกมาเป็นเสียงรบกวนที่ความถี่การทำงานของฟันเฟืองซึ่งแปรผันตามภาระ เพื่อแยกแยะเสียงรบกวนที่แปรผันตามภาระตามปกติออกจากเสียงรบกวนที่เกิดจากรูปแบบการสัมผัส ให้เปรียบเทียบอัตราการเพิ่มขึ้นของเสียง: หากการเพิ่มภาระเป็นสองเท่าทำให้แอมพลิจูดของเสียงเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า (เพิ่มขึ้น 6 dB) นี่คือการปรับขนาดแอมพลิจูดของแรงตามปกติ หากเสียงดังขึ้นมากกว่าสัดส่วนกับภาระที่เพิ่มขึ้น สาเหตุอาจเกิดจากรูปแบบการสัมผัสที่ไม่เหมาะสม

เรากำลังออกแบบระบบขับเคลื่อนเฟืองตัวหนอนสำหรับสภาพแวดล้อมสำนักงาน ซึ่งระดับเสียงต้องต่ำกว่า 60 dB(A) ที่ระยะ 1 เมตร สามารถทำได้หรือไม่?+

ระดับเสียง 60 dB(A) ที่ระยะ 1 เมตรจากตัวเรือนเกียร์นั้นสามารถทำได้สำหรับชุดเกียร์หนอนที่โหลดและความเร็วต่ำถึงปานกลาง ความสามารถในการทำระดับเสียงนี้ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์หลักสามประการ ได้แก่ (1) ขนาดโมดูล — โมดูลขนาดเล็กกว่าจะสร้างความถี่การเข้าคู่ที่ต่ำกว่าและระดับเสียงที่ต่ำกว่าที่อัตราส่วนโหลดเดียวกัน (2) ระดับความแม่นยำ — ชุดเกียร์แบบเกลียว DIN 7 ที่มีรูปแบบการสัมผัส >=70% ที่ได้รับการบันทึกไว้โดยทั่วไปจะเงียบกว่า DIN 9 8-14 dB(A) ที่โหลดเท่ากัน (3) ตัวเรือนแบบปิด — ตัวเรือนแบบแช่น้ำมันที่ไม่มีเส้นทางการส่งผ่านเสียงไปยังโครงสร้างเครื่องจักรจะช่วยลดเสียงรบกวนได้เพิ่มขึ้น 6-10 dB(A) เมื่อเทียบกับชุดเกียร์แบบเปิด สำหรับสภาพแวดล้อมทางเสียงที่ไวมาก (สำนักงานทางการแพทย์ ห้องคอนเสิร์ต สตูดิโอบันทึกเสียง) ให้ระบุชุดเกียร์ DIN 6 หรือ DIN 7 พร้อมล้อไนลอน PA66 หากแรงบิดเอื้ออำนวย สารหล่อลื่น PAO ตัวยึดกันสั่นสะเทือนแบบยืดหยุ่น และแผ่นโฟมกันเสียงบุภายในตัวเรือน

ความแตกต่างระหว่างเสียงที่ส่งผ่านอากาศและเสียงที่ส่งผ่านโครงสร้างจากระบบขับเคลื่อนเฟืองตัวหนอนคืออะไร และทำไมจึงมีความสำคัญ?+

เสียงรบกวนที่ส่งผ่านทางอากาศ คือคลื่นความดันเสียงที่แพร่กระจายโดยตรงจากตัวเรือนเฟืองผ่านอากาศไปยังผู้ฟัง ส่วนเสียงรบกวนที่ส่งผ่านโครงสร้าง คือพลังงานการสั่นสะเทือนที่เดินทางผ่านโครงสร้างของเครื่องจักร เช่น สลักเกลียว โครง หรือแผงต่างๆ และแผ่กระจายออกมาเป็นพลังงานเสียงจากพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ที่อยู่ห่างจากเฟือง ความแตกต่างนี้มีความสำคัญเพราะวิธีการแก้ไขแตกต่างกัน เสียงรบกวนที่ส่งผ่านทางอากาศจะลดลงได้โดยการติดตั้งวัสดุหุ้มกันเสียงรอบๆ เฟืองหรือลดแหล่งกำเนิดเสียงของเฟือง ส่วนเสียงรบกวนที่ส่งผ่านโครงสร้างจะลดลงได้โดยการตัดเส้นทางการส่งผ่านการสั่นสะเทือนระหว่างตัวเรือนเฟืองและโครงสร้างที่แผ่กระจายเสียง เช่น การใช้แท่นรองกันสั่นสะเทือนแบบยืดหยุ่น ข้อต่อแบบยืดหยุ่น หรือแผ่นลดแรงสั่นสะเทือน ในทางปฏิบัติ ข้อร้องเรียนเรื่องเสียงดังของเฟืองตัวหนอนในเครื่องจักรอุตสาหกรรมส่วนใหญ่เกิดจากเสียงรบกวนที่ส่งผ่านโครงสร้าง เนื่องจากตัวเรือนเฟืองเชื่อมต่อกับโครงเครื่องจักรผ่านสลักเกลียวที่แข็งแรง และแผงเครื่องจักรทั้งหมดกลายเป็นตัวแผ่กระจายเสียงขนาดใหญ่ที่ความถี่การทำงานของเฟือง

เฟืองตัวหนอนของเราส่งเสียงหอนแหลมสูงที่ความเร็วรอบมอเตอร์ค่าหนึ่ง แต่ไม่ส่งเสียงที่ความเร็วรอบอื่น สาเหตุเกิดจากอะไร และเราจะแก้ไขได้อย่างไร?+

เสียงที่เด่นชัดเฉพาะที่ความเร็วในการทำงานเฉพาะค่าหนึ่งเท่านั้น แต่ไม่ดังที่ความเร็วอื่น เป็นลักษณะเฉพาะของการสั่นสะเทือนเชิงโครงสร้าง ที่ความเร็วเฉพาะนั้น ความถี่ของการเข้าเกียร์ (f_mesh = n_worm x z1 / 60) จะตรงกับความถี่ธรรมชาติของตัวเรือน โครงสร้างยึด หรือแผงควบคุมเครื่องจักร ที่ความถี่นั้น โครงสร้างจะขยายการสั่นสะเทือนของแรงเข้าเกียร์และส่งเสียงดังออกมา วิธีแก้ปัญหาเรียงตามลำดับความง่ายในการดำเนินการ: (1) เปลี่ยนความเร็วในการทำงานเล็กน้อย (แม้แต่ 3-5%) เพื่อให้ความถี่ของการเข้าเกียร์ไม่ตรงกับการสั่นสะเทือนเชิงโครงสร้าง — หากใช้ไดรฟ์ปรับความเร็วได้ นี่คือการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ของตัวควบคุม (2) เพิ่มมวลหรือวัสดุเสริมความแข็งแรงให้กับโครงสร้างที่เกิดการสั่นสะเทือนเพื่อเปลี่ยนความถี่ธรรมชาติให้ห่างจากความถี่ของการเข้าเกียร์ (3) เพิ่มวัสดุหน่วง (วัสดุหน่วงแบบชั้นจำกัด) ให้กับแผงที่เกิดการสั่นสะเทือนเพื่อลดการตอบสนองที่จุดสั่นสะเทือน (4) เปลี่ยนอัตราทดเกียร์เป็นค่าอื่นเพื่อให้ได้ความถี่ของการเข้าเกียร์ที่แตกต่างกันที่ความเร็วในการทำงานเดียวกัน

เป็นเรื่องปกติหรือไม่ที่เฟืองตัวหนอนจะมีเสียงดังขึ้นในสภาพอากาศหนาวเย็นขณะเริ่มใช้งาน?+

ใช่ครับ และโดยปกติแล้วมันไม่ใช่สัญญาณของปัญหา น้ำมันเกียร์แร่ที่เย็นจะมีค่าความหนืดสูงกว่าที่อุณหภูมิใช้งานมาก น้ำมันแร่ ISO VG 460 ที่อุณหภูมิ 5 องศาเซลเซียส อาจมีความหนืดมากกว่าที่ 40 องศาเซลเซียสถึง 6-8 เท่า น้ำมันที่เย็นและมีความหนืดสูงนี้จะสร้างแรงเสียดทานหนืดเพิ่มขึ้นขณะที่เกลียวตัวหนอนหมุนผ่าน ทำให้เกิดเสียงหมุนวนความถี่ต่ำ เมื่อตัวเรือนอุ่นขึ้นและความหนืดของน้ำมันลดลงจนถึงช่วงการทำงานที่ออกแบบไว้ ระดับเสียงก็จะลดลง หากเสียงสตาร์ทเป็นเสียงหมุนวนหรือเสียงน้ำเดือด และหายไปภายใน 10-20 นาทีของการทำงาน นี่คือพฤติกรรมปกติของการสตาร์ทเครื่องเย็น หากเสียงสตาร์ทเป็นเสียงเคาะโลหะหรือเสียงเสียดสีที่ไม่หายไปเมื่อเครื่องอุ่นขึ้น นี่คือปัญหาที่แตกต่างออกไป — ให้หยุดและตรวจสอบ เพื่อกำจัดเสียงสตาร์ทเครื่องเย็น: เปลี่ยนจากน้ำมันแร่เป็นน้ำมันสังเคราะห์ PAO ซึ่งมีดัชนีความหนืดสูงกว่ามาก (VI >150) และรักษาความหนืดได้สม่ำเสมอกว่าในช่วงอุณหภูมิการสตาร์ทถึงอุณหภูมิการทำงาน

เราจำเป็นต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านการปล่อยเสียงของเครื่องจักรตามระเบียบข้อบังคับด้านเครื่องจักรของสหภาพยุโรป บริษัท Korea Ever-Power มีเอกสารใดบ้างที่แสดงถึงผลกระทบด้านเสียงของชุดเกียร์?+

บริษัท Korea Ever-Power ไม่ได้จัดหาข้อมูลการทดสอบเสียงสำหรับชุดเกียร์เป็นส่วนประกอบแยกต่างหาก เนื่องจากระดับเสียงที่เกิดขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับเครื่องจักรทั้งหมด รวมถึงตัวเรือน โครงสร้างการติดตั้ง ข้อต่อ และสภาวะการทำงาน ไม่ใช่ขึ้นอยู่กับชุดเกียร์เพียงอย่างเดียว สำหรับเอกสารเกี่ยวกับการปล่อยเสียงรบกวนตามข้อกำหนดของ EU Machinery Directive (ที่จำเป็นภายใต้ภาคผนวก I มาตรา 1.7.4) ผู้รับผิดชอบคือผู้ผลิตเครื่องจักร ไม่ใช่ผู้จำหน่ายชิ้นส่วนเกียร์ บริษัท Korea Ever-Power สามารถสนับสนุนการประเมินการปล่อยเสียงรบกวนของผู้ผลิตเครื่องจักรได้โดยการให้ข้อมูลต่อไปนี้: ระดับความแม่นยำของเกียร์ (หมายเลขระดับ DIN) และเปอร์เซ็นต์การครอบคลุมของรูปแบบการสัมผัส ซึ่งทั้งสองอย่างมีความเกี่ยวข้องกับการคาดการณ์การเกิดเสียงรบกวนจากการทำงานของเกียร์; ข้อกำหนดของสารหล่อลื่นที่แนะนำ ซึ่งมีความเกี่ยวข้องกับการเกิดเสียงรบกวนจากการหล่อลื่น; และข้อมูลการทดสอบเสียงเฉพาะการใช้งานจากงานติดตั้งก่อนหน้านี้ของชุดเกียร์ที่มีข้อกำหนดเดียวกัน หากมีอยู่ในบันทึกทางวิศวกรรมการใช้งานของเรา โปรดขอข้อมูลนี้เมื่อทำการสั่งซื้อเพื่อรวมไว้ในไฟล์ทางเทคนิคของเครื่องจักร

เลือกใช้ชุดเฟืองตัวหนอนที่เงียบกว่า

ระบุความเร็วในการทำงาน โหลด ปัญหาเสียงรบกวนในปัจจุบัน ระดับความแม่นยำ (ถ้าทราบ) และเป้าหมายด้านเสียง Korea Ever-Power จะระบุการเปลี่ยนแปลงข้อกำหนดที่น่าจะตรงตามข้อกำหนดด้านเสียงมากที่สุด และส่งใบเสนอราคาที่ได้รับการยืนยันภายในหนึ่งวันทำการ

บรรณาธิการ: Cxm

ทัวร์เสมือนจริงชมโรงงานของเรา

แท็ก:เฟืองตัวหนอน | เฟืองตัวหนอน