การปรับปรุงแบบจำลองคณิตศาสตร์และการทดลองเพื่อประมาณค่ากำลังสูญเสียจากการไถลในการส่งกำลังด้วยเฟืองเฉียง

Abstract

วิทยานิพนธ์นี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเสนอการศึกษาเบื้องต้นเกี่ยวกับปัจจัยต่างๆ ที่ส่งผลต่อกำลังสูญเสียของการส่งกำลังของคู่เฟืองเฉียง โดยได้แบ่งการศึกษาเป็น 2 ส่วน ได้แก่ การประมาณผลของปัจจัยต่างๆ จากแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ และการศึกษาจากการทดลอง ในส่วนของแบบจำลองคณิตศาสตร์เพื่อประมาณกำลังสูญเสียของคู่เฟืองเฉียงจะปรับปรุงแบบจำลองการหาค่ากำลังสูญเสียจากการไถลของเฟืองตรงซึ่งเสนอโดย ชนัตต์ โดยแบบจำลองจะพิจารณาให้เฟืองเฉียงมีลักษณะเช่นเดียวกับชุดของเฟืองตรงซ้อนกันเป็นขั้นๆ และวางเอียงทำมุมกันตามองศาของมุมเบสฮีลิกซ์ ในส่วนของการทดลองนั้น ได้จัดสร้างชุดทดลอง back-to-back gearbox system ซึ่งเป็นชุดทดลองแบบไม่มีกำลังขาออก โดยกำลังที่ใส่เข้าไปจะไหลวนอยู่ในระบบเพื่อชดเชยแรงเสียดทานและกำลังสูญเสียต่างๆ ในระบบ ความแม่นยำของแบบจำลองที่สร้างขึ้นจะถูกตรวจสอบโดยการเปรียบเทียบผลการประมาณกับผลการทดลอง โดยปัจจัยที่มีผลต่อกำลังสูญเสียในคู่เฟืองเฉียงที่พิจารณาในที่นี้ ได้แก่ มุมฮีลิกซ์ มุมกด ความกว้างหน้าฟัน โมดูล ความเร็วรอบ และภาระแรงบิด ผลการประมาณจากแบบจำลองพบว่าเฟืองเฉียงที่มีมุมฮีลิกซ์มากจะมีกำลังสูญเสียมาก เฟืองเฉียงที่มีมุมกดมากจะมีกำลังสูญเสียน้อย เฟืองเฉียงที่มีความกว้างหน้าฟันมากจะมีกำลังสูญเสียมากขึ้นเล็กน้อย และเฟืองเฉียงที่มีโมดูลมากจะมีกำลังสูญเสียมาก การเปรียบเทียบแนวโน้มของกำลังสูญเสียจากการทดลองและกำลังสูญเสียที่ประเมินได้จากแบบจำลองมีแนวโน้มสอดคล้องกันเฉพาะอิทธิพลของ มุมกด และโมดูล แต่อิทธิพลของมุมฮีลิกซ์และความกว้างหน้าฟันนั้นยังมีแนวโน้มที่ไม่สอดคล้องกับผลการทดลอง