เทคโนโลยียานยนต์: เฟืองท้าย | รวมเทคโนโลยียนตกรรมร่วมสมัยทั้งอดีต,ปัจจุบันและอนาคต

แสดงบทความที่มีป้ายกำกับ เฟืองท้าย แสดงบทความทั้งหมด

เฟืองท้ายลิมิเต็ดสลิปแบบใช้ทอร์กเซนซิ่ง (torque sensing limited slip differential)

Posted by Contemporary industry Posted on 13:18

เป็นเฟืองท้ายที่ประกอบด้วยเฟืองตัวหนอนจำนวนสองตัว เฟืองเดือยจำนวนสองตัว เฟืองข้างและแหวนกันรุน แรงขับของเฟืองท้ายจะเกิดขึ้นได้จากความฝืดของหน้าสัมผัสระหว่างเฟืองตัวหนอนกับเฟืองข้างที่ขบกัน และตัวเรือนเฟืองท้าย แหวนกันรุนกับเฟืองข้าง ซึ่งก็จะทำให้แรงขับของเฟืองท้ายแบบนี้เปลี่ยนแปลงและเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เพื่อให้สอดคล้องกับแรงบิดที่ต้องการใช้

ภาพตัดแสดงส่วนประกอบของเฟืองท้ายลิมิเต็ดสลิปแบบทอร์กเซนซิ่ง

แสดงส่วนประกอบของเฟืองท้ายลิมิเต็ดสลิปแบบทอร์กเซนซิ่ง

เฟืองท้ายลิมิเต็ดสลิปแบบแผ่นคลัตช์หลายแผ่น (multi-platr clutch limited slip differential)

Posted by Contemporary industry Posted on 13:13

ไม่เพียงแต่รถยนต์ที่ออกแบบให้มีเฟืองท้ายชนิดล็อคเพื่อใช้กับสภาพภูมิประเทศที่ทุรกันดารเท่านั้น แต่ในปัจจุบันรถแข่งและรถยนต์นั่งได้นาเอาเฟืองท้ายแบบลิมิเต็ดสลิปซึ่งจัดเป็นเฟืองท้ายชนิดล็อคอีกแบบหนึ่งมาใช้ด้วยเช่นกัน

ภาพตัดแสดงส่วนประกอบของเฟืองท้ายลิมิเต็ดสลิปแบบแผ่นคลัตช์หลายแผ่น

โครงสร้าง
เฟืองท้ายแบบลิมิเต็ดสลิปแบบแผ่นคลัตช์หลายแผ่นประกอบด้วยแผ่นกันรุนแผ่นคลัตช์ที่ติดตั้งสลับกันอยู่ระหว่างเฟืองข้างและตัวเรือนเฟืองท้าย โดยปลายทั้งสี่ด้านของแผ่นกันรุนจะถูกจัดวางให้อยู่ในร่องของเรือนเฟืองท้าย และร่องสไปลน์ของแผ่นคลัตช์จะถูกสวมอยู่กับเฟืองข้าง สปริงรับแรงอัดจะถูกติดตั้งอยู่ระหว่างเฟืองด้านซ้ายและด้านขวา และรับแรงอัดจากแผ่นกันรุนที่ติดอยู่กับแผ่นคลัตช์ผ่านแผ่นรองและเฟืองข้าง ด้วยเหตุนี้ผลลัพธ์ที่ได้จะทำให้เฟืองข้างเก็บแรงอัดต้านกับตัวเรือนเฟืองท้ายผ่านทางแผ่นกันรุนและแผ่นคลัตช์

การทำงาน มีรายละเอียดดังนี้
- ขณะเคลื่อนที่ไปข้างหน้า เมื่อรถเคลื่อนที่ไปข้างหน้า ล้อรถทั้งด้านซ้ายและด้านขวาจะหมุนเคลื่อนที่ไปข้างหน้าด้วยความเร็วที่เท่ากัน เฟืองขับจะส่งถ่ายแรงบิดผ่านเฟืองบายศรี ตัวเรือนเฟืองท้าย เฟืองดอกจอก เฟืองข้าง แผ่นคลัตช์ สปริงรับแรงอัด เพลาข้าง และล้อหลังทั้งด้านซ้ายและด้านขวาจะหมุนเคลื่อนที่ไปพร้อมเป็นหน่วยเดียวกันเช่นเดียวกับเฟืองท้ายแบบธรรมดา

การส่งถ่ายแรงบิดของเฟืองท้ายลิมิเต็ดสลิปแบบแผ่นคลัตช์หลายแผ่นขณะเคลื่อนที่ไปข้างหน้า

เมื่อเลี้ยวเข้าโค้ง ขณะที่รถเลี้ยวเข้าโค้ง ความเร็วของล้อทั้งซ้ายและขวาจะหมุนเคลื่อนที่ไปด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน ทำให้ความเร็วของเฟืองข้างและตัวเรือนเฟืองท้ายทั้งซ้ายและขวาเคลื่อนที่ไปด้วยความเร็วที่แตกต่างเช่นกัน เป็นเหตุให้เกิดการลื่นขึ้นระหว่างแผ่นกันรุนและแผ่นคลัตช์จะถูกกดให้แนบสนิทกันด้วยแรงอัดของสปริงรับแรงอัด ทำให้เกิดแรงบิดความฝืดเกิดขึ้นกับแผ่นกันรุนและแผ่นคลัตช์

การส่งถ่ายแรงบิดของเฟืองท้ายลิมิเต็ดสลิปแบบแผ่นคลัตช์หลายแผ่นเมื่อเลี้ยวเข้าโค้ง

เฟืองท้ายชนิดล็อคอัตโนมัติแบบสไลดิ้งบล็อก (sliding-block differential lock)

Posted by Contemporary industry Posted on 13:05

เฟืองท้ายแบบนี้ถูกนำมาใช้กับรถที่วิ่งในภูมิประเทศที่ทุรกันดาร แต่จะทำให้ผู้ขับขี่มีสมรรถนะในการขับขี่ที่ดีเฟืองท้ายชนิดล็อคอัตโนมัติแบบสไลดิ้งบล็อกจึงประกอบด้วยลูกปืนโรลเลอร์ สไลดิ้งบล็อก วงแหวนในและวงแหวนนอก วงแหวนในและวงแหวนนอกจะถูกยึดติดอยู่กับเพลาข้างทั้งสอง วงแหวนนอกจะมีรูปร่างที่เว้าคล้ายลูกเบี้ยวและมีขนาดที่โตกว่าวงแหวนใน สไลดิ้งบล็อกหรือลูกปืนโรลเลอร์จะถูกติดตั้งอยู่ระหว่างวงแหวนทั้งสอง ทำให้ชิ้นส่วนทั้งสามนี้ทำงานร่วมกันเป็นไปโดยอัตโนมัติ

แสดงส่วนประกอบของเฟืองท้ายชนิดล็อคอัตโนมัติแบบสไลดิ้งบล็อก

การทำงาน มีรายละเอียดดังต่อไปนี้

- รถเคลื่อนที่ไปข้างหน้า สไลดิ้งบล็อกจะส่งถ่ายแรงบิดจากวงแหวนนอกไปยังวงแหวนในให้เคลื่อนที่ตามด้วยความเร็วที่เท่ากัน ซึ่งจากรูปทรงที่เว้าและมีลักษณะเป็นลูกเบี้ยวที่แตกต่างกันของวงแหวนทั้งสองนี้ จึงทำให้เกิดการเคลื่อนตัวของลูกปืนโรลเลอร์สไลดิ้งบล็อกในเบ้า และจะล็อคตัวเมื่อเคลื่อนไปสัมผัสกับปลายยอดลูกเบี้ยวของวงแหวนทั้งสอง อย่างไรก็ตาม เมื่อเกิดการล็อคตัวของวงแหวนทั้งสองจะทำให้เกิดการถ่ายแรงบิดไปยังเพลาทันที

แสดงการหมุนของวงแหวนใน วงแหวนนอก สไลดิ้งบล็อก ซึ่งทาให้เกิดการล็อคเคลื่อนตัวไปด้วยกัน

-ขณะเลี้ยวเข้าโค้ง เมื่อเลี้ยวเข้าโค้ง สไลดิ้งบล็อกจะยอมให้วงแหวนนอกหมุนไปด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน ปลายยอดลูกเบี้ยวแต่ละยอดของวงแหวนทั้งสองจะเคลื่อนที่ไต่ข้ามลูกปืนโรลเลอร์ไปอย่างช้า ๆ ในขณะที่เฟืองท้ายหมุน

เฟืองท้ายชนิดล็อคแบบอัตโนมัติและลิมิเต็ดสลิป (Automatic Differential Locks and Limited Slip Differeotial)

Posted by Contemporary industry Posted on 12:55

เฟืองท้ายชนิดล็อคแบบอัตโนมัติและลิมิเต็ดสลิปเป็นเฟืองท้ายชนิดล็อคที่ทางานได้โดยอาศัยแรงบิดและสัมประสิทธิ์ความฝืดในการควบคุมการล็อค เพื่อให้เฟืองท้ายทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในขณะเข้าโค้งหรือติดโคลนตมปัจจุบันเฟืองท้ายชนิดล็อคแบบอัตโนมัติมีใช้อยู่ด้วยกัน 3 แบบก็คือ

เฟืองท้ายชนิดล็อคอัตโนมัติแบบสไลดิ้งบล็อก (sliding-block differential lock)
เฟืองท้ายลิมิเต็ดสลิปแบบแผ่นคลัตช์หลายแผ่น (multi-platr clutch limited slip differential)
เฟืองท้ายลิมิเต็ดสลิปแบบใช้ทอร์กเซนซิ่ง (torque sensing limited slip differential)

หลักการทำงานของระบบเฟืองท้ายสำหรับรถยนต์

Posted by Contemporary industry Posted on 04:02

ในขณะที่รถเคลื่อนที่วิ่งไปข้างหน้าเมื่อรถวิ่งตรงไปข้างหน้าบนถนนที่มีระดับเดียวกัน เพลาข้างทั้งสอง ด้านจะหมุนเคลื่อนที่ไปด้วยความเร็วที่เท่ากัน ทำให้ส่วนประกอบของเฟืองท้ายทั้งหมดหมุนเคลื่อนที่ไปเป็น หน่วยเดียวกัน เฟืองดอกจอกจะไปหมุนไปพร้อมกับเฟืองบายศรี

แสดงการทำงานของเฟืองท้ายในขณะที่รถเคลื่อนที่ไปข้างหน้า

เมื่อรถเลี้ยวเข้าโค้ง ในขณะที่รถวิ่งเข้าโค้ง ก็จะทำให้ล้อด้านในมีระยะทางในการเคลื่อนที่ที่น้อยกว่าล้อ ด้านนอก ดังนั้นจึงทำให้เฟืองข้างด้านนอกมีรอบที่หมุนเพิ่มมากขึ้น นั่นคือเมื่อเฟืองดอกจอกหมุนรอบเฟืองข้าง ด้านใดด้านหนึ่ง มันจะทำให้จำนวนรอบของเฟืองทั้งสองหมุนเป็นสองเท่าของเฟืองบายศรี

แสดงการทำงานของเฟืองท้ายในขณะที่เลี้ยวเข้าโค้ง

ล้อด้านหนึ่งติดหลุมหรือโคลนตม เมื่อล้อด้านหนึ่งด้านใดเกิดติดโคลนหรือหลุม อาการของล้อจะหมุน ฟรีมาก เนื่องจากขาดแรงเสียดทานจากโคลน ทำให้เกิดการลื่นไถล ดังนั้นการเคลื่อนที่ในการทำงานของเฟือง ดอกจอกและเฟืองข้างจึงมีลักษณะที่แตกต่างจากการเลี้ยวเข้าโค้งโดยสิ้นเชิง

เฟืองแบบเฮลิคอล (helical gear)

Posted by Contemporary industry Posted on 03:50

เฟืองแบบเฮลิคอล (helical gear) มีลักษณะของฟันเฟืองที่เฉียงทั้งเฟืองขับและเฟืองบายศรีฟันเฟืองทั้ง สองจะสัมผัสกันในตำแหน่งเดียวกัน โดยจะไม่ลื่นไถลไปยังฟันเฟืองถัดไป จึงทำให้เกิดการสั่นและเสียง ดังที่ต่ำการส่งถ่ายกำลังของเฟืองจะราบเรียบ

เฟืองแบบสไปรอลบีเวล(spiral bevel gear)

Posted by Contemporary industry Posted on 03:46

เฟืองแบบสไปรอลบีเวล(spiral bevel gear)ลักษณะของฟันเฟืองจะเฉียงโค้งทำให้ความกว้างของ หน้าสัมผัสของเฟืองบายศรีและเฟืองขับจะเหลื่อมล้ำกัน เป็นเหตุให้ฟันเฟืองที่ขบกันในขณะหมุนไม่มีเสียงดัน การถ่ายถอดแรงบิดในเฟืองถัดไปจะเกิดขึ้นได้อย่างต่อเนื่อง

เฟืองแบบไฮปอยด์บีเวล (hypoid bevel gear) เป็นอย่างไร ?

Posted by Contemporary industry Posted on 03:24

เฟืองแบบไฮปอยด์บีเวล (hypoid bevel gear) เฟืองขับจะถูกจัดให้วางอยู่ในตำแหน่งที่เยื้องจากเส้นผ่าน ศูนย์กลางของเฟืองบายศรีทำให้เฟืองมีอัตราการขบที่มากกว่า ดังนั้นเฟืองท้ายที่ใช้ฟันเฟืองแบบไฮปอยด์บี เวลจึงมีเสียงเงียบ

เฟืองแบบสเปอร์บีเวล (spur bevel gear)

Posted by Contemporary industry Posted on 03:12

ตำแหน่งการจัดวางของเฟืองขับและเฟืองบายศรีแบบสเปอร์บีเวล

เฟืองแบบสเปอร์บีเวล (spur bevel gear) จะมีลักษณะของฟันเฟืองตรง เฟืองขับจะถูกจัดวางไว้ในตำแหน่ง กึ่งกลางของเฟืองบายศรีจึงทำให้มีจุดสัมผัสของฟันเฟืองคู่เดียวเท่านั้น ดังนั้นการขับเคลื่อนจึงมีเสียงดังและการ สึกหรอสูงมาก

ชนิดของเฟืองที่ใช้กับเฟืองท้าย (The type of gear used on the gear.) มีกี่ชนิดอะไรบ้าง?

Posted by Contemporary industry Posted on 02:55

เฟืองวงแหวนหรือเฟืองบายศรีและเฟืองขับที่ใช้กับเฟืองท้ายรถยนต์มีอยู่หลายแบบด้วยกันคือ

เฟืองแบบสเปอร์บีเวล (spur bevel gear) จะมีลักษณะของฟันเฟืองตรง เฟืองขับจะถูกจัดวางไว้ในตำแหน่ง กึ่งกลางของเฟืองบายศรีจึงทำให้มีจุดสัมผัสของฟันเฟืองคู่เดียวเท่านั้น ดังนั้นการขับเคลื่อนจึงมีเสียงดังและการ สึกหรอสูงมาก
เฟืองแบบไฮปอยด์บีเวล (hypoid bevel gear) เฟืองขับจะถูกจัดให้วางอยู่ในตำแหน่งที่เยื้องจากเส้นผ่าน ศูนย์กลางของเฟืองบายศรีทำให้เฟืองมีอัตราการขบที่มากกว่า ดังนั้นเฟืองท้ายที่ใช้ฟันเฟืองแบบไฮปอยด์บี เวลจึงมีเสียงเงียบ
เฟืองแบบสไปรอลบีเวล(spiral bevel gear)ลักษณะของฟันเฟืองจะเฉียงโค้งทำให้ความกว้างของ หน้าสัมผัสของเฟืองบายศรีและเฟืองขับจะเหลื่อมล้ำกัน เป็นเหตุให้ฟันเฟืองที่ขบกันในขณะหมุนไม่มีเสียงดัน การถ่ายถอดแรงบิดในเฟืองถัดไปจะเกิดขึ้นได้อย่างต่อเนื่อง
เฟืองแบบเฮลิคอล (helical gear) มีลักษณะของฟันเฟืองที่เฉียงทั้งเฟืองขับและเฟืองบายศรีฟันเฟืองทั้ง สองจะสัมผัสกันในตำแหน่งเดียวกัน โดยจะไม่ลื่นไถลไปยังฟันเฟืองถัดไป จึงทำให้เกิดการสั่นและเสียง ดังที่ต่ำการส่งถ่ายกำลังของเฟืองจะราบเรียบ

โครงสร้างของเฟืองท้าย (Rear axle structure)

Posted by Contemporary industry Posted on 21:38

ภายในตัวเรือนของเฟืองท้ายที่ใช้กับรถยนต์ขับเคลื่อนล้อหลังจะประกอบด้วยเฟืองวงแหวนหรือเฟืองบายศรีและเฟืองขับ โดยจะติดตั้งรวมเข้ากับตัวเรือนเฟืองท้ายส่งผ่านแรงบิดให้ผ่านลูกปืนข้างทั้งสองด้าน การหมุนส่งกำลังงานจากเพลากลางจะไปหมุนให้เฟืองขับหมุน โดยส่งผ่านหน้าแปลนเฟืองท้ายและลูกปืนเทเปอร์ที่สามารถปรับความตึงของลูกปืนได้ ส่วนนอตที่ติดตั้งยึดลูกปืนข้างทั้งสองด้านจะมีไว้ปรับตั้งระยะห่างของเฟืองขับกับเฟืองบายศรีหรือแบ็กแลช ส่วนเฟืองดอกจอกและเฟืองข้างจะทำหน้าที่หมุนให้ความเร็วของเพลาทั้งสองมีความเร็วที่แตกต่างกัน

เฟืองท้ายรถยนต์ (differential)

Posted by Contemporary industry Posted on 11:50

เมื่อมีความต้องการที่จะขับรถเข้าโค้ง ล้อด้านซ้ายและด้านขวาจะหมุนเคลื่อนที่ไปในความเร็วที่เท่ากับ เสมอทั้งนี้เป็นสาเหตุมาจากสภาพของพื้นผิวถนนในระหว่างที่เลี้ยวเข้าโค้ง ดังนั้นรถยนต์ส่วนใหญ่จึงมีความ จำเป็นที่จะต้องมีอุปกรณ์ชนิดพิเศษไว้เพื่อทำให้ล้อด้านซ้ายและล้อด้านขวาหมุนไปด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน อุปกรณ์นั้นก็คือ เฟืองท้าย(differential)