یکی از عواملی که درون تمامی گیربکس های صنعتی مشترک است، وجود چرخ دنده های متعدد بزرگ و کوچک است. پیش از آن که بخواهید به سوال انواع گیربکس صنعتی چیست، پاسخی دهید باید اجزای آن را به طور دقیق بشناسید. درون گیربکس های صنعتی، یک شفت ورودی و خروجی قرار دارد که بر روی آن ها چرخ دنده هایی با توجه به ضرایب تعیین شده قرار دارند. البته ممکن است برخی از گیربکس ها تک دنده و یا چند دنده باشند. در چنین مواقعی تعداد چرخ دنده ها با توجه به تعداد دنده ها افزایش می یابد.
چرخدندهها در کاربردهای زیر استفاده می‌‌شوند
- تغییر سرعت چرخش
- تغییر جهت چرخش
- افزایش یا کاهش سرعت و گشتاور
- تبدیل چرخش به حرکت خطی (چرخ و شانه)
- تغییر جهت زاویه‌‌ای (چرخدنده‌‌های مخروطی)
- انحراف موقعیت حرکت چرخشی (چرخدنده‌‌های مارپیچی یا پیچ و چرخ حلزون)
انواع چرخدنده ها
امروزه در کارخانجات مختلف، نمی توان تنها از یک نوع گیربکس صنعتی استفاده نمود چرا که در برخی از شرایط باید از گیربکس های قفل کن دار (حلزونی) برای ایمنی بیشتر یا از گیربکس‌هایی با دور موتوربالا و قدرتی نسبتا ضعیف یا بلعکس استفاده نمود. به همین دلیل، تولید چرخدندهها در ابعاد، اندازه، ضریب دنده، نوع سیستم انتقال نیرو و نوع پوسته‌های مختلفی با توجه به نیاز کارخانجات میباشد.
چرخدنده‌‌های ساده
- رایج‌‌ترین نوع چرخدنده بوده و برای انتقال قدرت و حرکت بین محورهای موازی یا بین یک محور و شانه استفاده می‌‌شود.
- طراحی و اندازه‌‌گیری آنها ساده است.
- اگر سروصدا مسئله مهمی نباشد می‌‌توان از چرخدنده‌‌های ساده استفاده کرد.
- در توربین‌‌های گازی، چرخدنده‌‌های ساده با کیفیت عالی در سرعت خطی 2000 m/min کار می‌‌کنند.
- اما در کابردهای معمولی سرعت کاری چرخدنده‌‌ای ساده از 1200 m/min تجاوز نمی‌‌کند.
چرخدنده‌‌های مارپیچی
- چرخدنده‌‌های مارپیچی برای انتقال حرکت بین محورهای موازی و متقاطع یا بین محور و چرخدنده شانه مورب استفاده می‌‌شود.
- به‌‌خاطر زاویه مارپیچ، پوشش دندانه بیشتر از چرخدنده ساده است که این پوشش بیشتر باعث حرکت نرم‌‌تر نسبت به چرخدنده ساده می‌‌شود.
- البته این زاویه باعث نیروی محوری شده و باعث می‌‌شود که مقداری از توان هدر رفته و نیاز به یاتاقان کف‌‌گرد را ملزم می‌‌کند.
- چرخدنده‌‌های مارپیچ خارجی معمولاً موقعی استفاده می‌‌شوند که هم سرعت بالا داشته باشند و هم توان بالایی را انتقال بدهند.
چرخدنده‌‌های جناقی Herringbone gears
- این چرخدندهها، چرخدنده‌‌های مارپیچ دوبل نیز نامیده می‌‌شوند و برای انتقال حرکت بین دو محور موازی استفاده می‌‌شوند.
- آنها مزایای چرخدنده ساده و مارپیچ را هم‌‌زمان دارند.
- چون بیش از دو دندانه در یک لحظه با هم تماس دارند و هم به‌‌خاطر داشتن زاویه مارپیچ راست و چپ یکسان، نیروی محوری حذف می‌‌شود.
- چرخدنده‌‌های جناقی در سرعت بالاتری نسبت به چرخدنده‌‌های ساده کار می‌‌کنند.
چرخ و پیچ حلزون
- چرخ و پیچ حلزون موقعی استفاده می‌‌شود که نسبت سرعت جزء محرک (پیچ) نسبت به جزء متحرک در یک فضای کم زیاد باشد.
- آنها کاربرد زیادی در جعبه تقسیم و ماشین‌‌های هاب دارند.
چرخدنده‌‌های مارپیچ محور متقاطع
- چرخدنده‌‌های مارپیچ می‌‌توانند در محورهای ناموازی و نامتقاطع استفاده شوند. عمل بین دو دندانه درگیر باعث اثر گوه‌‌ای شود و باعث لغزش در گرده دندانه‌‌ها شود.
- بنابراین، این چرخدندهها در بارهای کم استفاده می‌‌شوند. اما مزیت آنها این است که هر دو چرخدنده باید در یک زاویه نسبت به یکدیگر بچرخند.
چرخدنده‌‌های داخلی
- آنها می‌‌توانند به‌‌صورت چرخدنده ساده یا مارپیچ باشند. و مهم‌‌ترین کاربردهای آنها عبارتند از:
- محرک عقب در وسایل سنگین
- چرخدنده‌‌های خورشیدی
- کلاج‌‌های دانده‌‌ای
- وسایل کاهش‌‌دهنده سرعت
- طراحی در فضای کم
چرخدنده شانه‌‌ای
- یک چرخدنده شانه‌‌ای یک چرخدنده با شعاع گام بی‌‌نهایت است.
- دندانه ممکن است بدون زاویه برای درگیری با چرخدنده ساده باشد یا دندانه مورب باشد برای درگیری با چرخدنده مارپیچی
چرخدنده‌‌های مخروطی
- این چرخدندهها حرکت بین دو محور غیرموازی را انتقال می‌‌دهند. چرخدنده‌‌های مخروطی انواع مختلفی دارند:
- چرخدنده مخروطی ساده: چرخدنده مخروطی ساده معمولاً برای سرعت‌‌های پایین و موقعیت‌‌هایی که سروصدا مهم نباشد استفاده می‌‌شود. این نوع چرخدندهها بازدهی 98 درصد (بازدهی بالا) در محورهای غیرموازی و متقاطع دارند.
- چرخدنده‌‌های مخروطی غیرساده، شامل چرخدنده‌‌های اسپیرال (شکل 5-1 e) و هیپوئید (شکل 5-1 f) هستند.
- چرخدنده‌‌های مخروطی مارپیچی درگیری آرام و پیوسته داشته که باعث حرکت نرم می‌‌شوند.
- چرخدنده‌‌های هیپوئید بازدهی کمتری نسبت به چرخدنده‌‌های مخروطی ساده دارند ولی توانایی انتقال قدرت بیشتری در همان فضا را دارند و سرعت چرخش نیز نباید زیاد بالا باشد، کاربرد آنها در محورهای ناموازی نامتقاطع میباشد.
بدون نظر