เฟือง หรือ Gear หรือ sprocket คืออะไร

เฟือง หรือ Gear หรือ sprocket คืออะไรและใช้งานอย่างไร

ชิ้นส่วนที่มีรูปร่างคล้ายจานแบนรูปกลม มักถูกใช้ในระบบส่งกำลังหรือระบบการโยงเชื่อมในเครื่องจักรหรืออุปกรณ์ต่าง ๆ เพื่อส่งกำลังหมุนจากส่วนหนึ่งไปยังส่วนอื่น ๆ โดยทั่วไปถูกใช้ในระบบโซ่เพื่อเพิ่มความเร็วหรือลดความเร็วของการหมุนของตัวเครื่องหรืออุปกรณ์

9 ประเภทของที่คุณต้องรู้ของ  เฟือง

1. สไปรัลเกียร์ (Spiral Gears)                                                                                                        

เกียร์ที่มีรูปร่างเป็นลักษณะของวงกลมหรือรูปทรงกระเหลี่ยมบนผิวเฟืองของเกียร์ โดยลักษณะนี้ทำให้สามารถทำงานได้นุ่มนวลและเงียบมากกว่าเกียร์แบบอื่น ๆ โดยทั่วไปสไปรัลเกียร์ถูกใช้ในงานที่ต้องการการสั่นสะเทือนน้อยและการทำงานที่เงียบสงบ เช่น ในเครื่องจักรหนักหรืออุตสาหกรรมที่ต้องการความเสถียรภาพสูงในการทำงาน

2. เฟืองตัวหนอน (Worm Gears)

ระบบเกียร์ที่ประกอบด้วยเฟือง (worm) ซึ่งเป็นชิ้นส่วนที่มีรูปร่างคล้ายกับตัวหนอนและเฟืองนำ (worm wheel ) โดยเฟืองจะหมุนโดยใช้กำลังที่มาจากการหมุนของตัวหนอน ระบบเฟืองตัวหนอนมักถูกใช้ในกรณีที่ต้องลดความเร็วในการหมุนให้ช้าลง หรือเพิ่มแรงในการหมุนของตัวหนอน โดยมีข้อดีคือลดแรงในการหมุนของระบบเฟืองตัวหนอนเมื่อเทียบกับระบบเกียร์อื่น ๆ แต่ก็มีข้อจำกัดคือมีการสูญเสียพลังงานมากกว่าระบบเกียร์อื่น ๆ และมักใช้ในงานที่ต้องการความแม่นยำในการส่งกำลังหมุน และมีการทำงานที่ช้าลง

3. เฟืองดอกจอก (Bevel Gears)

ระบบเกียร์ที่มีรูปร่างคล้ายกับดอกจอก ทำให้สามารถส่งกำลังได้จากแกนหนึ่งไปยังแกนอีกแกนหนึ่งโดยทำให้แกนทั้งสองมีทิศทางที่แตกต่างกัน รูปร่างแบบนี้มักถูกใช้ในงานที่ต้องการการทำงานที่มีการเปลี่ยนทิศทางของการหมุน เช่น ในระบบส่งกำลังของเครื่องยนต์เรือหรือรถยนต์ และในการทำงานที่ต้องการการส่งกำลังจากแกนหนึ่งไปยังแกนที่อยู่ในทิศทางที่แตกต่างกัน เฟืองดอกจอกมีลักษณะเป็นวงกลมแบบโค้งตามรูปร่างของดอกจอก ทำให้สามารถทำงานได้ด้วยความเร็วที่สูงและมีประสิทธิภาพสูงในการส่งกำลัง

4. เฟืองเฉียง (Helical Gears)

เฟืองเฉียงถูกใช้ในการถ่ายโอนกำลังระหว่างเฟืองที่ตั้งตรงแกนกับเฟืองที่มีการเฉียง การเฉียงทำให้มีการแนบติดกันและการถ่ายโอนกำลังเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพและ มีทำงานที่นุ่มนวลและเงียบสงบ เปรียบเสมือนการทำงานของเฟืองแต่มีประสิทธิภาพและความเร็วในการส่งกำลังที่ดีกว่า มักถูกนำมาใช้ในงานที่ต้องการความแม่นยำในการส่งกำลัง เช่น ในเครื่องจักรทุกประเภท และเกี่ยวข้องกับการใช้งานที่มีการทำงานที่ดีและคงทนในระยะเวลานาน

5. เฟืองเฉียงก้างปลา (Herringbone Gears) 

ระบบเกียร์ที่มีในรูปแบบเฟืองเฉียงซึ่งคล้ายกับรูปร่างของก้างปลา ทั้งสองด้านของเฟืองเฉียงก้างปลามีลูกปีกเฉียงไปทางตรงกันข้าม ช่วยลดแรงสูญเสียทางกลไก รูปร่างนี้ช่วยเพิ่มความสมดุลและความเสถียรภาพในการทำงานของเกียร์ และมักถูกนำมาใช้ในงานที่ต้องการการทำงานที่เร็วและแม่นยำ เช่น ในเครื่องจักรทุกประเภท และการใช้งานที่มีการทำงานที่ดีและคงทนในระยะเวลานาน ๆ และต้องการการส่งกำลังที่มีความเสถียรสูง

6. เฟืองวงแหวน (Internal Gears)

ระบบเกียร์ที่มีเฟืองอยู่ภายในวงแหวน โดยทำให้เฟืองหมุนภายในวงแหวนเป็นภายในของรูปร่าง เฟืองวงแหวนมักถูกใช้ในงานที่ต้องการการทำงานที่ไวและมีประสิทธิภาพ เช่น ในระบบทรานส์มิชชันที่ต้องการลดความเร็วและเพิ่มแรงบีบอัด และมักใช้ในเครื่องจักรและอุปกรณ์ที่ต้องการการส่งกำลังแบบภายใน โดยเฟืองวงแหวนมีความสามารถในการส่งกำลังในทิศทางทั้งสองทิศทาง ไม่ว่าจะเป็นการส่งกำลังจากภายในวงแหวนไปยังภายนอก หรือจากภายนอกวงแหวนไปยังภายใน มีการใช้งานกว้างขวางในหลายแอปพลิเคชันทางอุตสาหกรรม โดยเฉพาะในงานผลิตและการเคลื่อนที่

7. เฟืองสะพาน (Rack Gears)

ระบบเกียร์ที่มีรูปร่างคล้ายถนนตรงแบบยาว ๆ โดยไม่มีแกนหมุนกลางเหมือนกับเฟืองทั่วไป แทนที่จะมีเฟืองที่หมุนอยู่รอบๆ แกน เฟืองสะพานมีฟันเฟืองตั้งตรงเป็นเส้นตรง เมื่อเฟืองสะพานเคลื่อนที่ไปตามเส้นตรงหรือตำแหน่งที่กำหนด เกียร์ที่หมุนและเชื่อมต่อกับเฟืองสะพาน (หรือที่เรียกว่าเฟืองเฉียง) จะทำงานโดยเคลื่อนที่ตามเฟืองสะพานนั้น ๆ โดยเฟืองสะพานมักถูกนำมาใช้ในระบบทำงานที่ต้องการการเคลื่อนที่เชิงเส้นตรงและมีความแม่นยำ เช่น ในระบบขับเคลื่อนเครื่องจักร CNC (Computer Numerical Control) และระบบทำงานอัตโนมัติที่ต้องการการควบคุมเคลื่อนที่ที่แม่นยำ                                                                                                                                                 
8. เฟืองตรง (Spur Gears)

ระบบเกียร์ที่มีเฟืองเรียงตามแกนในรูปแบบตรงๆ โดยสามารถเคลื่อนที่ได้ทั้งไปข้างหน้าหรือกลับหลัง มันเป็นรูปแบบที่มีความง่ายต่อการผลิตและใช้งานทั่วไปในแอปพลิเคชันทางอุตสาหกรรม และมักถูกนำมาใช้ในระบบทรานส์เมนต์และระบบทำลายแรงบีบอัดในเครื่องจักรต่าง ๆ รวมถึงรถยนต์และจักรยานยนต์ เฟืองตรงสามารถทำงานในรูปแบบต่อเนื่องและเสถียรภาพดีในการส่งกำลังแบบตรงๆ โดยมักมีการใช้งานที่ไม่ต้องการการเปลี่ยนทิศทางหรือการเร่งความเร็ว

9. เฟืองโซ่มีดุม (Sprocket and Chain)

ระบบเฟืองดุมที่ใช้โซ่เป็นส่วนเชื่อมต่อระหว่างเฟืองดุมและชิ้นงานหรืออุปกรณ์ที่ต้องการเคลื่อนที่หรือส่งกำลัง โซ่จะวางบนผิวเฟืองดุมและเชื่อมต่อกับชิ้นงานหรืออุปกรณ์ที่ต้องการขับเคลื่อน โดยเมื่อเฟืองดุมหมุน โซ่ก็จะเคลื่อนที่ตามรูปร่างของเฟืองดุมทำให้ชิ้นงานหรืออุปกรณ์เคลื่อนที่ตามต้องการ

• การส่งกำลัง (Power Transmission) : เฟืองและสปร็อกเก็ตมีบทบาทสำคัญในการส่งกำลังไปยังส่วนต่าง ๆ ของเครื่องจักร หรือระบบทำลำเลียง การออกแบบที่เหมาะสมของเฟืองหรือสปร็อกเก็ตจะมีผลโดยตรงกับประสิทธิภาพในการส่งกำลัง
• การลดหรือเพิ่มความเร็ว (Speed Reduction/Increase) : โดยการใช้เฟืองและสปร็อกเก็ตที่มีส่วนต่ำและส่วนสูงต่าง ๆ สามารถให้การลดหรือเพิ่มความเร็วของการหมุนรอบได้ตามความต้องการ
• การสลับทิศทางการหมุน (Direction Reversal) : เฟืองและสปร็อกเก็ตสามารถใช้ในการสลับทิศทางการหมุนของส่วนต่าง ๆ ในระบบ นั่นหมายความว่า ทิศทางการหมุนของอุปกรณ์สามารถเปลี่ยนได้ตามความต้องการ