طراحی و مدلسازی به کمک cad
گیربکسهای صنعتی از جمله قطعات حیاتی در صنعت ماشینسازی هستند که برای انتقال حرکت و نیرو از یک منبع به سیستمهای مکانیکی مورد استفاده قرار میگیرند. گیربکس یک محفظه بسته حاوی یک سری چرخدنده و شافت می باشد که قدرت را بین دستگاهها در یک سیستم منتقل میکند. هدف از به کارگیری گیربکسهای صنعتی عمدتا افزایش گشتاور و کاهش سرعت چرخش شافت خروجی و تبدیل انرژی مکانیکی به یک شکل قابل استفاده می باشد. گیربکسهای صنعتی را از لحاظ عملکرد، میتوان به گیربکسهای دستی، گیربکسهای خودکار و گیربکسهای متغیر تقسیم بندی نمود. از لحاظ نوع چرخ دندههای مورد استفاده نیز، تقسیم بندی مطابق موارد ذکر شده در زیر میباشد.
- گیربکس هلیکال
- گیربکس هلیکال شافت مستقیم
- گیربکس هلیکال مخروطی
- گیربکس مارپیچ حلزونی
- گیربکس سیارهای
گیربکس صنعتی دستی
گیربکسهای دستی اغلب در ماشینآلات کوچکتر و کاربریهای خاصی مورد استفاده قرار میگیرند. در این نوع گیربکسها، تغییر سرعت و گشتاور با استفاده از اهرم یا فرمان دستی صورت میگیرد. گیربکسهای دستی اغلب سادهتر و کوچکتر از سایر انواع گیربکسها هستند و به دلیل ساختار سادهتر، قابلیت تعمیر و نگهداری آسانی دارند. یک گیربکس صنعتی دستی معمولاً شامل دستهها، دندهها و مکانیزمهای متعددی است که کاربر با تغییر موقعیت دستهها و دندهها، سرعت و گشتاور را تنظیم میکند. به عنوان مثال، با جابجایی دندهها، نسبت دوران میان موتور و خروجی گیربکس تغییر میکند، که در نتیجه آن سرعت و گشتاور خروجی تغییر میکند.
گیربکس صنعتی دستی میتواند در انواع ماشینآلات صنعتی استفاده شود، که از جمله آن میتوان به خطوط تولید، ماشینآلات سنگین، تجهیزات نفت و گاز نظیر شیرآلات و ماشینآلات ساختمانی اشاره کرد. این نوع گیربکس معمولاً برای کاربردهایی مناسب است که نیاز به تنظیم دستی سرعت و گشتاور میباشد و ممکن است شرایط کاری متغیری داشته باشند. استفاده از گیربکس صنعتی دستی مزایا و معایبی دارد. مزایای آن شامل سهولت استفاده و تنظیم دستی، انعطافپذیری در تنظیمات سرعت و گشتاور، قابلیت تحمل بارهای سنگین و قدرتمند بودن است. اما معایب آن ممکن است شامل نیاز به دسترسی مستقیم کاربر به گیربکس، زمان و تلاش بیشتر برای تنظیم دستی و محدودیتهایی در تغییر سرعت و گشتاور باشد.
گیربکس صنعتی خودکار
گیربکسهای خودکار، کاربرد گستردهتری در صنعت دارند و به طور عمده در خودروها و ماشینآلات صنعتی استفاده میشوند. این نوع گیربکسها برای تغییر سرعت و گشتاور به طور خودکار و بدون دخالت اپراتور طراحی شدهاند. گیربکسهای خودکار خود به ۳ دسته شامل سیستمهای پیچشی، پیوسته و متغیر تقسیم میشوند. در سیستمگیربکس خودکار پیچشی، تغییر سرعت با استفاده از دندهها و شافتهای مختلف صورت میگیرد. در گیربکسهای خودکار پیوسته، نیرو با استفاده از ترانزمیشنها و دیسکهای چرخشی منتقل میشود. گیربکسهای خودکار متغیر نیز به وسیله سیستمهای هیدرواستاتیکی یا هیدرومکانیکی، تغییر سرعت و گشتاور را انجام میدهند.
گیربکسهای صنعتی خودکار معمولاً از چندین دنده و سیستم ترمز استفاده میکنند تا بتوانند سرعت و گشتاور خروجی را تغییر دهند. این گیربکسها معمولاً شامل یک مجموعه از دندههای زیرساختی هستند که با توجه به شرایط عملیاتی، سرعت و گشتاور را تغییر میدهند. سیستم کنترلی گیربکس صنعتی خودکار به صورت الکترونیکی و با استفاده از سنسورها و الگوریتمهای کنترلی پیشرفته عمل میکند تا بهینهترین سرعت و گشتاور را برای عملکرد ماشینآلات فراهم کند. از مزایای استفاده از گیربکس صنعتی خودکار میتوان به افزایش بهرهوری، کاهش خستگی و خرابی ماشینآلات، کاهش زمان تغییرات سرعت و گشتاور و همچنین بهبود کنترل و دقت در عملکرد اشاره کرد.
گیربکس صنعتی متغیر
گیربکسهای متغیر نوع ویژهای از گیربکسها هستند که قابلیت تغییر مستقیم و پیوسته سرعت را برای انتقال نیرو فراهم میکنند. این گیربکسها در برخی صنایع خاص مانند هواپیماها و توربینهای بادی استفاده میشوند. گیربکسهای متغیر اغلب از طریق تغییر نسبت دندهها یا استفاده از پیستونها و صفحات تغییر سرعت مکانیکی عمل میکنند. در این نوع گیربکس، میتوان سرعت خروجی را به صورت پیوسته تنظیم کرد، به طوری که سرعت موتور ثابت باقی میماند ولی سرعت خروجی ماشینآلات قابل تغییر است.
گیربکس صنعتی متغیر معمولاً از یک سیستم مکانیکی پیچ و مهرهای یا یک سیستم هیدرولیکی استفاده میکند. در سیستم پیچ و مهره، با چرخش پیچ، میزان گشتاور و سرعت خروجی تغییر میکند. در سیستم هیدرولیکی نیز، با تنظیم جریان روغن هیدرولیکی، سرعت خروجی قابل تغییر است. گیربکس صنعتی متغیر در برخی صنایع مانند خودروسازی، صنایع هوافضا، صنایع برق و الکترونیک، صنایع شیمیایی و غیره استفاده میشود. این نوع گیربکس به دلیل قابلیت تنظیم دقیق سرعت و گشتاور، بهبود عملکرد ماشینآلات، کاهش هزینهها و افزایش بهرهوری مورد توجه قرار میگیرد
گیربکس هلیکال
گیربکس صنعتی هلیکال بهطور قابل توجهی کوچکتر از گیربکسهای دیگر است و کمترین قدرت را مصرف میکند. این گیربکس ها نیاز به برنامههای تعمیر و نگهداری کمتری داشته و میتوانند نیازهای برنامههای صنعتی مختلفی را برآورده ساخته و همچنین عمر مفید طولانی داشته باشند. درایوهای چرخدنده هلیکال از دندانههای زاویهدار به جای دندانههای راست استفاده میکنند. خط تماس بین دو چرخدنده درگیر، شیب دار است تا تماس تدریجی دندانههای چرخدنده از یک طرف دندان تا طرف دیگر را فراهم کند و در نتیجه این شکل تماس، کارکرد آن ها با صدای کمتری نسبت به سایر گیربکس ها خواهد بود. مواردی در صنعت که نیاز به سرعت و گشتاور بالاتر یا فقط عملکرد با صدای آرام می باشد، گیربکسهای هلیکال به جای سیستمهای چرخدنده spur مورد استفاده قرار میگیرند. گیربکسهای صنعتی هلیکال نیازهای محیطهای صنعتی سنگین نظیر صنایع پلاستیک، لاستیک، سیمان و فولاد را برآورده میسازند. خرد کردنها، آسیابها، اکسترودرها سردکنها و نقالهها سایر زمینه هایی هستند که از گیربکس های هلیکال استفاده می شود.
گیربکس هلیکال شافت مستقیم
گیربکسهای هلیکال شافت مستقیم به عنوان گیربکسهای هم محور نیز شناخته میشود. گیربکس شافت مستقیم هلیکال از چرخدندههای موازی تشکیل شده است که میتوانند به جهت مخالف یا جهت یکسان بچرخند، با توجه به نیاز مورد استفاده، گیربکس شافت مستقیم هلیکال می توانند عملکرد دقیق، کیفیت و کارایی مناسبی را ارائه دهد، که بهترین انتخاب برای کاربردهای سنگین صنعتی هستند. کاربردهای معمول این گیربکس نیز عمدتا شامل، مخلوط کنها، نقالهها، جرثقیلها و تغذیهکنندهها می باشد. برخلاف سایر گیربکسها، این نوع گیربکس به دلیل ترتیب منحصربهفرد شافتهای ورودی و خروجی، بیشترین قدرت خروجی را حاصل میکند.
گیربکس بول هلیکال – bevel helical
گیربکس صنعتی بول هلیکال یا هلیکال مخروطی، حرکت چرخشی را بین شافتهای ورودی و خروجی که نسبت به یکدیگر متوازی نمی باشد، فراهم می کند. در داخل گیربکس بول هلیکال ، یک چرخدنده و پنیون مخروطی شکل در دستگاه قرار گرفته که دندانههای منحنی آنها اجازه میدهد تا گشتاور خروجی بالایی تولید شود. کاربردهای معمول گیربکس بول هلیکال عمدتا در جرثقیلها، مخلوط کنها، آسیابها، تجهیزات کشاورزی، چمنزنها، پمپهای آبیاری و بالابرها میباشد. گیربکس صنعتی بول هلیکال عمر مفید قابل توجهی داشته و در کارکردهایی که نیاز به گشتاور خروجی بالایی می باشد، انتخاب بسیار مناسبی می باشد. گیربکس صنعتی بول هلیکال دارای انواع مختلفی است که در مقالههای پیش رو به صورت اختصاصی بدان پرداخته خواهد شد.
گیربکس مارپیچ حلزون
گیربکس صنعتی بول هلیکال یا هلیکال مخروطی، حرکت چرخشی را بین شافتهای ورودی و خروجی که نسبت به یکدیگر متوازی نمی باشد، فراهم می کند. در داخل گیربکس بول هلیکال ، یک چرخدنده و پنیون مخروطی شکل در دستگاه قرار گرفته که دندانههای منحنی آنها اجازه میدهد تا گشتاور خروجی بالایی تولید شود. کاربردهای معمول گیربکس بول هلیکال عمدتا در جرثقیلها، مخلوط کنها، آسیابها، تجهیزات کشاورزی، چمنزنها، پمپهای آبیاری و بالابرها میباشد. گیربکس صنعتی بول هلیکال عمر مفید قابل توجهی داشته و در کارکردهایی که نیاز به گشتاور خروجی بالایی می باشد، انتخاب بسیار مناسبی می باشد. گیربکس صنعتی بول هلیکال دارای انواع مختلفی است که در مقالههای پیش رو به صورت اختصاصی بدان پرداخته خواهد شد.
گیربکس سیاره ای
در این گیربکس یک یا چند “سیاره” به دور پینیون مرکزی “خورشید” میچرخند. گیربکسهای سیارهای عملکرد بهتر و نسبت گشتاور به حجم بالایی دارند که به طور موثر گشتاور را افزایش داده، سرعت را کاهش می دهند، موقعیت دقیقی داشته و توانایی کنترل ماشین آلات را در عمر مفید قابل توجهی دارند. گیربکسهای سیارهای قابل نصب بر روی یک فلنج، پایه، یا شافت هستند. این گیربکس ها به طور مشخص دقت و عملکرد خوبی دارند.
