در این مطلب سعی داریم به صورت کامل در مورد طراحی و ساخت انواع گیربکس و همچنین معرفی گیربکس های صنعتی صحبت کنیم . گشتاور تولیدی توسط موتور باید متناسب با نیاز خودرو به چرخ ها منتقل شود . وظیفه کنترل و تنظیم این قدرت با گیربکس یا جعبه دنده خودرو است . درواقع گیربکس به راننده اجازه می دهد تا خودرو را با سرعتهای مختلف در شرایط متفاوت کنترل کند .
اهمیت این بخش از این جهت است که هر موتوری قادر به تولید میزان مشخصی از توان و گشتاور است . اما از طریق گیربکس میتوان بدون بالا بردن دور موتور و گشتاور، به سرعت دلخواه رسید . گیربکس در کنار این وظیفه مهم کارهای دیگری با درجه اهمیت متفاوت نیز انجام میدهد . مانند :
تنظیم جهت حرکت : به کمک گیربکس میتوان جهت حرکت را به جلو و عقب کنترل کرد و به خودرو قدرت حرکت معکوس داد.
کار کردن موتور بدون حرکت : گاهی لازم است که موتور فعال باشد اما حرکتی صورت نگیرد. به کمک گیربکس میتوان انتقال نیروی موتور به چرخ ها را متوقف و این امکان را فراهم کرد.
برای مشاوره ، طراحی و ساخت انواع گیربکس میتوانید با شماره 09131130004 تماس حاصل فرمایید
انواع گیربکس
گیربکس حلزونی :
گیربکس حلزونی یا گیربکس مکعبی به عنوان ارزان ترین و پر کاربردترین نوع از انواع گیربکس در دستگاه ها و ماشین آلات صنعتی سبک کاربرد دارد، در گیربکس حلزونی وظیفه انتقال نیرو توسط دو چرخ دنده انجام می پذیرد.
موتور گیربکس حلزونی یا الکتروگیربکس حلزونی در واقع گیربکس کوپله شده با موتور می باشد که بنا به در خواست مشتری با الکتروموتور مورد نیاز ارائه خواهد شد. کلیه گیربکس های مذکور را بنا به درخواست مشتری می توان به صورت گیربکس تک یا کوپله شده با موتور که همان موتور گیربکس یا الکتروگیربکس می باشد ، ارائه نمود.
گیربکس هلیکال :
گیربکس هلیکال از انواع گیربکس صنعتی می باشد که به عنوان گیربکس شفت مستقیم یا Bevel Helical هم معروف است و برخلاف گیربکس حلزونی و مکعبی، دارای راندمانی بیش از ۹۰ در صد است. در ساختار درونی گیربکس حلزونی و مکعبی، فقط از یک نوع چرخ دنده استفاده شده است، اما در گیربکس هلیکال اجزاء تشکیل دهنده متغیر هستند و گاهاً متناسب با کاربرد و میزان انتقال دور به صورت چند محوره تولید می شوند.
در بعضی موارد نیز به صورت پینیون (دو چرخ دنده عمود برهم) تولید می شوند که علاوه بر توانایی انتقال گشتاور قادر به تغییر جهت ۹۰ درجه گشتاور ورودی هستند. در این نوع از گیربکس هلیکال دو محور دوران همانند گیربکس حلزونی بر یکدیگر عمود هستند، با این تفاوت که در گیربکس حلزونی از ماردون و چرخدنده ساده استفاده شده است ولی در این نوع گیربکس ها از چرخنده دنده پینیون استفاده شده است. که راندمان بیشتری دارند.
گیربکس خورشیدی :
گیربکس خورشیدی جدید ترین گیربکس عرضه شده برای صنعت می باشد. علت نام گذاری آن نحوه قرار گیری چرخدنده ها و حرکت آن است. از این گیربکس برای انتقال بیشترین گشتاور در کم حجم ترین ابعاد ممکن که اصطلاحا به آن چگالی گشتاور می گویند، استفاده می شود.
مقاله پیشنهادی : طراحی و ساخت انواع قالب صنعتی
گیربکس خورشیدی شامل یک دنده خورشیدی (مرکزی) که با دنده هرزگرد سیاره ای یا پنیون که روی محور نگهدارنده آن به طور یکپارچه روی قفسه یا حامل سیاره ای قرار گرفته و قفسه هم در داخل دنده داخلی یا رینگی احاطه شده است.
تنش های محرک روی دندانه زیادی وارد می شود لذا بار متعادل می شود بنابراین این طرح دوام زیادتری پیدا می کند. دنده گیربکس خورشیدی نسبت به دنده استاندارد می تواند مقاوم تر باشد و گشتاورهای زیاد را انتقال نماید .
گیربکس کرانویل پینیون
نام های دیگر گیربکس بول هلیکال یا گیربکس کرانویل پینیون به ترتیب عبارتند از: گیربکس شافت جانبی، گیربکس 90 درجه و گیربکس هلیکال اریب.
اساس کار گیربکس کرانویل این است که در هنگام استفاده از چرخ دنده های مارپیچ و مخروطی جهت ورودی و خروجی گیربکس دارای زاویه 90 درجه است که استفاده از دنده پینیون وچرخدنده مخروطی باعث این تغییر زاویه شده است. که فضای زیادی دارد و برای هر محیطی مناسب نیست.
وجود چرخ دنده کرانویل و پینیون که مخلوطی از گیربکس حلزونی و گیربکس هایکالی است سطح تماس این دو را به حدی افزایش داده است که توانایی پشتیبانی از کوپل شدن موتور الکتریکی را با قدرتی معادل 200 کیلو وات را دارد.
طراحی و ساخت انواع گیربکس
طراحی گیربکس در برخی مواقع به پارامترها و الزامات متناقضی دراجزاء اصلی همچون یاتاقان بندی ، شفت ، چرخ دنده ، بیرنیگ ها نیاز دارد و همه این الزامات تاثیر گذار بر اجزاء گیربکس باید جهت توسعه و بهبود روند پروسه در اسرع وقت مورد محاسبه قرار گیرد .
ماکزیمم نیروی انتقالی ، نسبت های مورد نیاز و محدودید های هندسی در مشخصات دنده وقتیکه کارایی شفت به گشتاور خروجی ، ممان خمشی و تنش های برشی وابسته است تاثیر می گذارد .
از دیرباز تاکنون به صورت سنتی ، بیرینگ ها به عنوان تکیه گاه محکم و شفت مثل میله ای با نیروهای اعمال شده بر تکیه گاهایش مطابق با تکنیک تجزیه استاتیک نیروها مورد محاسبه قرار می گرفته است.
اولین گام برای طراحی کلی گیربکس ها در نظر گرفتن بیرینگ ها به عنوان یک عضو غیرخطی و شفت به صورت انعطاف پذیر در نیروی های اعمالی بر تکیه گاه های در نظر گرفته شده است .
با یک رویکرد تخصصی تر برای آنالیز ، می توان محدوده پارامترهای مهم همچون ابعاد بیرینگ ها ، میزان تلرانس و لقی ، تعداد دقیق قطعات دوار تحت بار و توزیع فشار محل تماس بین قطعات دوار در راستای محور دوران را تعیین نمود.
انتخاب بیرینک نیز بر اساس مشخصات بیرینگ در نظر گرفته شده برای رفتار در ناهمراستایی بین کنس داخلی و خارجی در هنگام استفاده ، انجام می گیرد. در این مورد هنوز تکیه گاه برای نصب بیرینگ صلب در نظر گرفته می شود چون محاسبات برای حالت صلب به واقعیت نزدیکتر است .
اجزا و قطعات تشکیل دهنده گیربکس:
چرخدنده ها
مهمترین هدف چرخدنده، انتقال نیرو و تبدیل سرعت ورودی به خروجی با یک نسبت ثابت است. نسبت چرخدنده برابر است با میزان چرخش های ورودی که شافت خروجی یک چرخش کامل انجام دهد، تعریف میشود. طیف گسترده ای از طرحهای پروفیل چرخدنده مختلف وجود دارد که همگی طیفی از سطوح نویز، درجه تماس بین دندانهها، جهت انتقال نیرو و البته هزینه تولید را ارائه میدهند.
پوسته گیربکس
طراحی پوسته باید به گونه ای باشد که چرخدنده ها درون آن قرار بگیرند و استحکام کافی برای مقاومت در برابر ارتعاش و تنش داشته باشند و جنس آن معمولا از چدن ریخته گری ساخته میشود. در طراحی پوسته جعبه دنده باید به خنک کاری و انتقال حرارت آن نیز توجه شود.
شافت ورودی و خروجی
بلبرینگ
هدف نهایی یاتاقان ها، فراهم سازی چرخش شافت با کمترین اصطکاک است مخصوصا اگر این شافت در جهت انتقال نیرو و گشتاور باشد. یاتاقان ها همچنین باید بتوانند تحمل بار های شعاعی و محوری شافت های جعبه دنده را نیز برخوردارباشند.
طراحی های ابعاد بزرگ :
یکی از خصوصیات گیربکس های با ابعاد بزرگ با توان کم و متوسط ،استفاده از متریال سبک و هوزینگ های جمع و جور است. در این حالت طراحی بهینه برای رقابت بسیار اهمیت پیدا می کند .
سئو و پشتیبانی توسط : آوین نت