วิธีการคำนวณอัตราทดเกียร์ Gear Servo Ratio

 Ratio Gear คืออะไร ??? Gear ทำอะไร ??? เลือก Ratio ยังไง???

 

หน้าที่ของฟันเฟือง (Gear)

หน้าที่หลักของเกียร์คือ การส่งกำลังจากจุดๆหนึ่งไปหาจุดๆหนึ่งครับ (power transmission ) โดยส่วนประกอบจะมี ฟันเฟือง (Gear) มาขับกันเป็นชุดๆ อาจจะเป็นฟันเฟืองชุดเดียว หรือฟันเฟืองหลายๆชุด ก็ได้นะครับ ขึ้นอยู่กับการออกแบบ ด้วยรอบ กำลัง ทิศทางการหมุ่น และพื้นที่ในการใช้งานนะครับ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

วิธีการคำนวณอัตราทดเกียร์

Gear Ratio หรือ  อัตราทด มีส่วนสำคัญในการเลือกใช้งาน GEAR Servo เนื่องจากส่งผลถึง 2 ประการ ในส่วนของ แรงบิดที่เพิ่มขึ้นและ ความเร็วที่ลดลง ดังนั้นควรให้ความสำคัญ ตั้งแต่ในขั้นตอนการออกแบบ เพื่อให้สามารถใช้ GEAR boxได้อย่างเต็มเป็นประสิทธิภาพ

 

 

                 อัตราทดเกียร์ อัตราทดเกียร์ของชุดเกียร์ทดรอบ เป็นอัตราทดเกียร์ชนิดหนึ่ง ซึ่งเป็นอัตราส่วนของความเร็วอินพุตทันทีต่อความเร็วเอาต์พุตในกลไกลดความเร็ว และแสดงด้วยสัญลักษณ์ "i" อัตราส่วนการชะลอตัวทั่วไปแสดงโดยอัตราส่วนของความเร็วอินพุตและความเร็วเอาต์พุตโดยมี "1" เป็นตัวส่วน หากความเร็วอินพุตคือ 1500r/นาที และความเร็วเอาต์พุตคือ 25r/นาที อัตราส่วนการลดลงคือ: i= 60:1

สูตรคำนวณอัตราทดเกียร์:

1. สูตรอัตราทดเกียร์=ความเร็วอินพุต ÷ ความเร็วเอาต์พุต อัตราส่วนของความเร็วอินพุตที่เชื่อมต่อและความเร็วเอาต์พุต หากความเร็วอินพุตคือ 1500r/นาที และความเร็วเอาต์พุตคือ 25r/นาที อัตราส่วนการลดลงคือ: i=60 :1

2. วิธีการคำนวณของชุดเกียร์: อัตราส่วนลด=จำนวนเกียร์ขับเคลื่อน ÷ จำนวนเกียร์ขับเคลื่อน (หากลดเกียร์แบบหลายขั้นตอน เท่ากับจำนวนเกียร์ขับเคลื่อนของเกียร์ทุกคู่ที่ประกบกัน ÷ จำนวนฟันเฟืองแอ็กทีฟแล้วผลที่ได้จะเป็นการคูณ

อัตราทดเกียร์กำหนดแรงบิดเอาต์พุตของมอเตอร์เกียร์:

        ยิ่งอัตราทดยิ่งมากเท่าใด แรงบิดเอาต์พุตของมอเตอร์เกียร์ก็จะยิ่งมากขึ้น และความสามารถในการรับน้ำหนักชิ้นงานมากขึ้นเท่านั้น

แรงบิดเกียร์ทดรอบคำนวณได้ดังนี้:

อัตราทดเกียร์ (Ratio Gear) = รอบเอาต์พุตของมอเตอร์ ÷ รอบเอาต์พุตของตัวลด ("อัตราทดเกียร์" เรียกอีกอย่างว่า "อัตราส่วนความเร็ว" )

1. หากทราบอัตราทดของ เกียร์ และแรงบิดของ Servo Motor และค่าสัมประสิทธิ์การใช้งาน แล้วหาแรงบิดได้ดังนี้

แรงบิด=1.27  * อัตราทดรอบ  หรือ Ratio Gear  (60:1) =   1.27*60 = 76.2 Nm 

สัมประสิทธิ์ของ Gear APEX จะอยู่ที่ 92-97% ให้นำไปคูณกับค่าแรงบิดที่คำนวณได้     76.2* 97%  =   73.91 Nm

2.  หากทราบอัตราทดของเกียร์และความเร็วรอบของ Servo Motor  แล้วหาเร็ว Output ได้ดังนี้

ความเร็วรอบของ Servo   3,000 rpm    Gear อัตราทด 60:1    ก็จะเท่ากับ 3,000 / 60 = 50 rpm นั้นเอง และเมื่อนำไปต่อ กับอุปกรณ์ อื่นๆ

เผื่อคำนวณ เป็นระยะทางการเคลื่อนที่  อาจจะต้องแปลงให้เลือก ความเร็วรอบ ต่อ วินาที ก็ให้นำ 60 นาที มาหารกับความ rpm ที่ได้จากการคำนวณ

                                                               50 rpm  = 50/60   = 0.833 rps  (รอบต่อวินาที) 




สาระเรือง Gear

7เหตุผลที่ต้องใช้ Planetary Gear Servo Motor ของ Apex
ความคลาดเคลื่อนของ GEAR หน่วยเป็น Arcmin
Application with Gear for Servo Motor
Pinion เฟืองตรง (Spur Gear) VS Pinion เฟืองเฉียง (Helical Gear)
แนวทางการติดตั้ง Rack & Pinion ที่ถูกต้อง
APEX Gear Dimension PDF File
How to select APEX Gearbox