ทำความเข้าใจเกี่ยวกับความถี่ของเฟืองเกียร์

อุปกรณ์

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,358.31

อะไหล่

Vibration sensor

$107.47

อะไหล่

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$148.07

อุปกรณ์

Balanset-4

$8,123.32

อะไหล่

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.93

อะไหล่

Reflective tape

$11.94

อุปกรณ์

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,071.73

คำจำกัดความ: ความถี่ของ Gear Mesh คืออะไร?

ความถี่ของตาข่ายเกียร์ (GMF หรือเรียกอีกอย่างว่าความถี่ตาข่ายฟันหรือความถี่การยึดเกาะของฟัน) คือ การสั่นสะเทือน ความถี่ที่เกิดจากการเข้าและออกของฟันเฟืองขณะเข้าและออกจากจุดสัมผัสระหว่างการหมุนของเฟือง คำนวณจากจำนวนฟันเฟืองบนเฟืองคูณด้วยความเร็วในการหมุน (GMF = จำนวนฟันเฟือง × รอบต่อนาที / 60) GMF แสดงถึงอัตราที่ฟันเฟืองเข้าประกบกัน และโดยทั่วไปแล้วเป็นความถี่หลักในสเปกตรัมการสั่นสะเทือนของกระปุกเกียร์.

การทำความเข้าใจและการติดตาม GMF ถือเป็นพื้นฐานของการวินิจฉัยกล่องเกียร์ เนื่องจากแอมพลิจูด, ฮาร์โมนิกส์, และ แถบข้าง ของค่าสูงสุดของ GMF ให้ข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับสภาพของเกียร์ รวมถึงการสึกหรอ การจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง ข้อบกพร่องของฟัน และความเหมาะสมของการหล่อลื่น.

การคำนวณความถี่ของเฟืองเกียร์

สูตรพื้นฐาน

สามารถคำนวณ GMF ได้จากเฟืองใดเฟืองหนึ่งในคู่ที่เข้าคู่กัน:

• GMF = N_{ปีกนก} × รอบต่อนาที_{ปีกนก} / 60 (ใช้เฟืองท้าย)
• GMF = N_{เกียร์} × รอบต่อนาที_{เกียร์} / 60 (ใช้เกียร์)
• ทั้งสองวิธีให้ผลลัพธ์เหมือนกัน (ต้องเนื่องจากฟันเข้ากัน)

ตัวอย่างการคำนวณ

ตัวอย่างที่ 1: กระปุกเกียร์ธรรมดา

• อินพุต (พินเนียน): 20 ฟันที่ 1800 รอบต่อนาที
• เอาต์พุต (เกียร์): 60 ฟันที่ 600 รอบต่อนาที
• GMF = 20 × 1800/60 = 600 เฮิรตซ์
• การตรวจสอบ: 60 × 600 / 60 = 600 เฮิรตซ์ ✓

ตัวอย่างที่ 2: กระปุกเกียร์หลายขั้นตอน

• ระยะที่ 1: 18 ฟันที่ 3600 รอบต่อนาที → GMF₁ = 1080 เฮิรตซ์
• ระยะที่ 2 : 25 ฟันที่ 1200 รอบต่อนาที → GMF₂ = 500 เฮิรตซ์
• ระยะที่ 3 : 30 ฟันที่ 400 รอบต่อนาที → GMF₃ = 200 เฮิรตซ์
• สเปกตรัม: จะแสดงจุดสูงสุดที่ความถี่ทั้งสามบวกกับฮาร์โมนิกและแถบข้าง

GMF ในสเปกตรัมการสั่นสะเทือน

กระปุกเกียร์ปกติ (สภาพสมบูรณ์)

• จีเอ็มเอฟ พีค: จุดสูงสุดที่ชัดเจนที่ความถี่ที่คำนวณได้
• แอมพลิจูด: ปานกลาง สม่ำเสมอตลอดเวลา
• ฮาร์โมนิกส์: อาจมี 2×GMF และ 3×GMF อยู่ แต่มีแอมพลิจูดต่ำ (< 25% ของ GMF)
• แถบข้าง: น้อยที่สุดหรือไม่มีเลย
• ความเร็วเพลา: 1× พีคสำหรับเพลาอินพุตและเอาต์พุตต่ำกว่า GMF

ลายเซ็นผิดปกติที่บ่งบอกถึงปัญหา

แอมพลิจูด GMF สูง

• สาเหตุ: การสึกหรอของเกียร์ทั่วไป การจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง การรับน้ำหนักสูง
• ตัวบ่งชี้: แอมพลิจูดของ GMF เพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป
• การกระทำ: เพิ่มความถี่ในการตรวจติดตาม วางแผนตรวจสอบ

ฮาร์มอนิก GMF หลายตัว

• สาเหตุ: ข้อบกพร่องของฟันเฟือง การสึกหรอหนัก รูปแบบการสัมผัสไม่ดี
• ลวดลาย: 2×GMF, 3×GMF, 4×GMF ที่มีแอมพลิจูดที่สำคัญ
• ความรุนแรง: ฮาร์โมนิคมากขึ้น = อาการรุนแรงมากขึ้น

แถบข้างรอบ GMF

แถบข้างคือการปรับ GMF โดยความเร็วเพลา:

• แถบข้างของเฟืองท้าย: GMF ± ความเร็วเพลาอินพุต → บ่งชี้ข้อบกพร่องของเพลาขับ
• แถบข้างเกียร์: GMF ± ความเร็วเพลาส่งออก → บ่งชี้ข้อบกพร่องของเกียร์
• แถบข้างหลายอัน: GMF ± n×(ความเร็วเพลา) โดยที่ n = 1, 2, 3… → ข้อบกพร่องเฉพาะของฟัน
• แถบข้างที่ไม่สมมาตร: แข็งแรงกว่าด้านหนึ่งบ่งชี้ว่าเฟืองนอกรีตหรือระยะห่างฟันไม่เท่ากัน

การตีความการวินิจฉัย

การประเมินสภาพเกียร์

เงื่อนไข	แอมพลิจูดของ GMF	ฮาร์โมนิกส์	แถบข้าง
ใหม่/ดี	ต่ำ, มีเสถียรภาพ	ขั้นต่ำ (< 25% ของ GMF)	ขาดหายไปหรือมีขนาดเล็กมาก
การสึกหรอตามปกติ	เพิ่มขึ้นปานกลาง ค่อยเป็นค่อยไป	2×GMF มีอยู่แต่ต่ำ	แถบข้างเล็ก ๆ อาจปรากฏขึ้น
การสึกหรอปานกลาง	สูงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง	2×, 3×GMF ที่มองเห็นได้	แถบข้างที่ชัดเจน ± ความถี่เพลา
การสึกหรอ/เสียหายอย่างรุนแรง	สูงมาก	ฮาร์โมนิคหลายตัว (4×, 5×+)	ครอบครัวแถบข้างหลายครอบครัว
ข้อบกพร่องเฉพาะที่	ปานกลาง	ปัจจุบัน	แถบข้างที่แข็งแรงและมีระยะห่างสม่ำเสมอ

ลายเซ็นความผิดพลาดเฉพาะ

การจัดตำแหน่งเกียร์ไม่ถูกต้อง

• ฮาร์มอนิก 2×GMF และ 3×GMF สูง
• การสั่นสะเทือนตามแนวแกนอาจเพิ่มสูงขึ้น
• ปรับปรุงด้วยการแก้ไขการจัดตำแหน่งเกียร์

เกียร์นอกรีต

• แถบข้างที่แข็งแกร่งที่ความเร็วเพลา ±1× ของเฟืองนอกรีต
• การสัมผัสของฟันจะแตกต่างกันหนึ่งครั้งต่อรอบ
• อาจเห็นการปรับแอมพลิจูดในรูปคลื่นเวลา

ฟันหักหรือร้าว

• แถบข้างที่มีแอมพลิจูดสูงที่ระยะห่างความเร็วเพลา
• หนึ่งแรงกระแทกต่อรอบการหมุนของเกียร์ที่ชำรุด
• อาจแสดงเหตุการณ์ฉับพลันในรูปแบบคลื่นเวลา
• การเจริญเติบโตของแอมพลิจูดอย่างรวดเร็ว

การหล่อลื่นไม่เพียงพอ

• แอมพลิจูด GMF ที่สูงขึ้นจากแรงเสียดทานที่เพิ่มขึ้น
• การเพิ่มขึ้นของสัญญาณรบกวนความถี่สูง
• อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในกระปุกเกียร์

GMF และการสั่นพ้องเชิงโครงสร้าง

GMF มักจะอยู่ในช่วงที่กระตุ้นการสั่นพ้องเชิงโครงสร้าง:

• GMF ทั่วไป: 200-2000 เฮิรตซ์ สำหรับกระปุกเกียร์อุตสาหกรรม
• ความถี่ธรรมชาติของเฟรม: บ่อยครั้ง 50-500 เฮิรตซ์
• การจับคู่: GMF หรือฮาร์โมนิกสามารถกระตุ้นการสั่นพ้องของเฟรมหรือตัวเรือนได้
• ผลลัพธ์: เสียงเกียร์ดัง หอน ตัวเรือนสั่นสะเทือนมากเกินไป
• สารละลาย: เสริมความแข็งแรงของโครง เพิ่มการหน่วง เปลี่ยนจำนวนฟันเฟือง (เปลี่ยน GMF)

กลยุทธ์การติดตาม

การจัดตั้งฐานข้อมูล

• บันทึกแอมพลิจูด GMF เมื่อเกียร์ใหม่หรือยกเครื่องใหม่
• บันทึกระดับฮาร์มอนิกและแถบข้างปกติ
• กำหนดขีดจำกัดการเตือนภัย (โดยทั่วไป 2-3 เท่าของค่าพื้นฐาน)

พารามิเตอร์แนวโน้ม

• แอมพลิจูด GMF: ตัวบ่งชี้หลักของสภาพเกียร์โดยรวม
• อัตราส่วนฮาร์มอนิก: 2×GMF/GMF, 3×GMF/GMF เพิ่มขึ้นบ่งบอกถึงการเสื่อมสภาพ
• พลังงานแถบข้าง: ผลรวมของแอมพลิจูดแถบข้าง
• เนื้อหาความถี่สูง: พลังงานบรอดแบนด์ในช่วง 5-50 kHz (สภาพพื้นผิวเกียร์)

ระดับสัญญาณเตือน

• เตือน: แอมพลิจูด GMF 2× เบสไลน์
• เตือน: แอมพลิจูด GMF 4 เท่าของพื้นฐานหรือเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
• วิกฤต: ฮาร์มอนิกที่แข็งแกร่งหลายตัว แถบข้างที่กว้างขวาง หรือเส้นฐาน 10 เท่า

ความถี่ของเฟืองเกียร์เป็นรากฐานของการตรวจสอบและวินิจฉัยสภาพของกระปุกเกียร์ การทำความเข้าใจการคำนวณ GMF รูปแบบสเปกตรัมปกติและผิดปกติ และความสำคัญในการวินิจฉัยของฮาร์มอนิกและแถบข้าง ช่วยให้สามารถตรวจจับปัญหาของเฟืองเกียร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพนานก่อนที่จะเกิดความล้มเหลวร้ายแรง ช่วยให้สามารถบำรุงรักษาตามแผนและป้องกันการสูญเสียการผลิตที่มีค่าใช้จ่ายสูง.

---

← กลับสู่ดัชนีหลัก