"การแสวงหาความแข็งแกร่งและความแม่นยำ" - การออกแบบเฟืองโดยใช้เรซินเสริมไฟเบอร์

ดังที่แสดงในรูปที่ 1 การออกแบบส่วนประกอบดั้งเดิมอาศัยซี่โครงเพื่อให้มีความแข็งแรงเพียงพอ การออกแบบที่แก้ไขของเราสามารถกำจัดซี่โครงเหล่านี้ได้ด้วยการใช้โพลีอะซีทัลเสริมใยแก้วซึ่งมีโมดูลัสยืดหยุ่นมากกว่าวัสดุส่วนประกอบเดิม 2.8 เท่า สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าการใช้วัสดุที่มีความแข็งแกร่งสูงสามารถลดความซับซ้อนของรูปร่างส่วนประกอบได้อย่างไร
แม้ว่าความหนาแน่นของวัสดุส่วนประกอบจะเพิ่มขึ้น 9% การกำจัดซี่โครงทำให้น้ำหนักของส่วนประกอบโดยรวมลดลง 23%

เรากำหนดลักษณะความกลมโดยใช้เงื่อนไขการวิเคราะห์การไหลของของไหลที่แสดงไว้ในรูปที่ 2
ส่วนประกอบดั้งเดิมทำจากวัสดุที่จัดหาโดยบริษัทภายนอก ส่วนประกอบที่ออกแบบใหม่ทำจากเกรดเสริมใยแก้วของ TENAC™-C ของ Asahi Kasei
ความกลมของส่วนประกอบที่เกือบเป็นวงกลมจะวัดค่าความเบี่ยงเบนของส่วนประกอบจากวงกลมที่สมบูรณ์แบบทางเรขาคณิต (JIS B 0621-1984) เนื่องจากเกียร์อาศัยกลไกการถ่ายโอนแรงบิดที่ละเอียดอ่อนอย่างยิ่ง ซึ่งเกี่ยวข้องกับการประกบกันอย่างระมัดระวังระหว่างรูปร่างสามมิติของฟันเฟืองหลายซี่ ความคลาดเคลื่อนของรูปร่างฟันอาจทำให้ประสิทธิภาพการถ่ายโอนแรงบิดลดลง ดังนั้นจึงต้องวัดเส้นผ่านศูนย์กลางส่วนปลายของฟันเฟืองแต่ละซี่อย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าเฟืองมีลักษณะเป็นวงกลมที่สมบูรณ์ใกล้เคียงที่สุด

เฟืองที่มีฟันเอียงที่ใช้ในเฟืองตัวหนอน (เฟืองตัวหนอน) เรียกว่าเฟืองตัวหนอน เฟืองตัวหนอนเป็นชุดประกอบที่ตัวหนอน—แท่งทรงกระบอกที่มีฟันเอียงคล้ายเกลียว—ประกบกันเป็นตาข่ายทำมุม 90 องศากับล้อตัวหนอน ลักษณะเฉพาะของวงล้อหนอนคือฟันของพวกมันมีหน้าตัดที่ผิดปกติ ซึ่งออกแบบมาให้เหมือนกับตั้งใจที่จะกินหนอนอย่างช้าๆ และมีลักษณะเอียงเพื่อประกบกับเกลียวที่เอียงของหนอน ข้อดีของเฟืองตัวหนอน ได้แก่ อัตราส่วนการลดความเร็วที่สูงและแรงบิดเอาต์พุตสูง ข้อเสียรวมถึงความไวต่อการขัดถูและการเกิดความร้อนที่เกิดจากการเสียดสี
เกรดเรซินเสริมใยแก้วที่ใช้ในการปรับปรุงการออกแบบนี้แสดงถึงการสึกกร่อนที่ลดลงเมื่อเทียบกับวัสดุเสริมแรงทั่วไป ซึ่งเป็นคุณสมบัติหลักที่กระตุ้นให้เราดำเนินการออกแบบใหม่ตามที่เราเสนอ