آشنایی با انواع گیربکس

آشنایی با انواع گیربکس و چگونگی عملکرد آن ها در صنعت یکی از ضروری ترین امور در دنیای مهندسی بشمار می رود. گیربکس قطعه ای است که گشتاور مورد نیاز برای یک دستگاه یا خودرو را ایجاد و درواقع می توان گفت که وظیفه اصلی آن تامین نیروی مورد نیاز دستگاه می باشد. در این مقاله قصد داریم تا به طور کامل شما را با گیربکس ها و انواع آن در صنعت آشنا کنیم.

آشنایی با جعبه دنده

امروزه سه نوع بزرگ جعبه دنده یعنی:

گیربکس های دستی
گیربکس های خودکار یا اتوماتیک
گیربکس های نیمه خودکار

وجود دارند که در ابتدا باید با خصوصیات فنی آن آشنا شوید.

انواع گیربکس را بهتر بشناسید

انواع گیربکسها به طور کلی شامل 5 نوع:

گیربکس سیاره ای Spur Gear
گیربکس شفت مستقیم یا هلیکال Helical Gear
گیربکس بول Bevel Gear
گیربکس حلزونی Worm Gear
گیربکس پینیون Pinion Gear

می باشند. در دنیای مهندسی، تمامی این گیربکس ها کاربردهای خاص و جداگانه ای دارند که بر اساس مدل، انتقال قدرت متفاوتی خواهند داشت. در ادامه انواع گیربکس به کاربرد هریک، مزایا و معایب آن خواهیم پرداخت. اگر به دنبال آموزش سالیدورک هستید مکتبی نو بهترین مرکز آموزشی میباشد.

گیربکس سیاره ای Spur Gear

Spur Gear یا گیربکس سیاره ای، یکی از رایج ترین گیربکس هایی است که احتمالا اسم آن زیاد به گوشتان خورده است. این گیربکس به دلیل طراحی دندانه موازی با محور چرخ دنده، برای انتقال قدرت در شفت های موازی مورد استفاده قرار می گیرد.

دلایل کاربرد گیربکس سیاره ای

ارائه نسبت سرعت ثابت
طراحی ساده در نتیجه ساخت آسان
کارآمدتر بودن این گیرکس در مقایسه با انوع گیربکس های دیگر
این گیربکس نیزوی محوری تولید نمی کند و به همین دلیل می توان به راحتی بر روی آن بلبرینگ نصب کرد

معایب استفاده از گیربکس سیاره ای

چرخ دنده های این گیربکس سرعت کمی دارند
فشار زیادی بر روی دندانه ها اعمال می شود
برای انتقال قدرت از راه دور مناسب نیستند
سر و صدای زیادی در سرعت بالا ایجاد می کنند
در مقایسه با دیگر گیربکس ها قوی نیستند

گیربکس هلیکال یا شفت مستقیم Helical Gear

گیربکس هلیکال از آن نوع گیربکس های کم سر و صدایی است که برای انتقال روان قدرت در شفت های موازی مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از دلایل محبوبیت این گیربکس، طراحی و برش دندانه ها با توجه به محور چرخش چرخ دنده ها است که در ادامه مزایا به آن اشاره خواهیم کرد.

مزایای استفاده از گیربکس هلیکال

کم صدا بودن . حرکت آرام این گیربکس به دلیل زاویه دار بودن دندانه ها
بار بسیار زیادی را تحمل می کند و استهلاک خیلی کمی دارد
ساییدگی کمتری ایجاد می کند زیرا همزمان بار آن بر روی چندین دندانه توزیع می شود
قادر است حرکت و قدرت را در بین شفت های موازی با زاویه مستقیم منتقل کند

معایب استفاده از گیربکس هلیکال

در انواع گیربکس، معایب موجود در گیربکس هلیکال قابل چشم پوشی نیست زیرا این گیربکس ها به دلیل طراحی منحصر به فردی که دارند در محور چرخدنده باعث اتلافات زیادی می شوند. از طرف دیگر کارایی این گیربکس کم است زیرا به دلیل تماس های کشویی که بین دندانه ها وجود دارد، نیروی محوری محورهای چرخ دنده را ایجاد می کند که باعث ایجاد گرما می شود.درک بهتر این موارد در دوره آموزش موشن استادی در سالیدورک میباشد.

گیربکس بول Bevel Gear

گیربکس بول برای انتقال قدرت در شفت های عمودی استفاده می شود یعنی شفت هایی که دارای زاویه 90 درجه می باشند. این گیربکس دارای پروفیل دندانه ای روی یک سطح مخروطی می باشد که موازی با محور چرخ دنده برش خورده است.

مزایای استفاده از گیربکس بول

امکان تغییر زاویه کار در این گیربکس وجود دارد
با افزایش سرعت و گشتاور می توان چرخش و همچنین گشتاور چرخ دوم را نسبت به چرخ اولی تغییر داد

معایب گیربکس بول

لزوم نصب دقیق
پشتیبانی نیروی قابل توجهی در بلرینگ شفت ها

گیربکس حلزونی Worm Gear

در گیربکس حلزونی، برای انتقال قدرت از شفت های عمودی که در زوایه 90 درجه به یکدیگر می رسند استفاده می شود. همچنین یک پروفیل دندانه ای شبیه پیج نیز وجود دارد که عملکرد ساده ای در حین پیچیدگی به این گیربکس داده است.

مزایای گیربکس حلزونی

این گیربکس به صورت روان و بدون سر و صدا کار می کند
فضای خیلی کمی را در مقایسه با انواع گیربکس های دیگر اشغال می کند
خودش قفل می شود
برای افزایش گشتاور و کاهش سرعت مناسب است
در یک مرحله می تواند نسبت سرعت بالا را ایجاد کند

معایب گیربکس حلزونی

درایوها در این گیربکس دارای تلفات بالایی است
گرمای زیادی تولید می کند
مواد بسیار گرانی دارد
وجود یک ضعف در اقدامات لغزشی کافی است تا کارایی را به طور چشمگیری کاهش دهد

گیربکس پینیون Pinion Gear

یکی از ساده ترین گیربکس ها، گیربکس پینیون است که به صورت یک چرخ دنده ساده ای است که چروفیل آن دندانه های موازی با محور چرخ دنده دارند. این گیربکس، از قدیمی ترین انواع گیربکس موجود در بازار است.

مزایای استفاده از گیربکس پینیون

ارزان
قدرتمند
کنترل راحت تر به دلیل وجود راک و پینیون
ساده ترین چرخ دنده برای تبدیل حرکت چرخشی به حرکت خطی

معایب استفاده از گیربکس پینیون

باتوجه به محاسبات مهندسی شده و دانش فنی، به طور دقیق 80 درصد از نیروی کلی برای غلبه بر اصطکاک هدر می رود
به دلیل اصطکاک زیاد، سایش دائمی در این گیربکس وجود دارد و در مدت زمان معینی باید آن را تعویض نمود اگر به دنیال آموزش شیت متال در سالیدورک هستید پیشنهاد میکنم سری به دوره های مکتبی نو بزنید

شناخت انواع گیربکس می تواند عملکرد و راندمان هرکدام از جعبه دنده ها را مشخص کند؛ یعنی در این زمینه بهتر است که با نیرو و ایجاد گشتاور چه به صورت دخالت نیروی بیرونی و یا اتوماتیک آشنا باشید.