گیربکس صنعتی (Industrial Gearboxes)

گیربکس Gearbox

گیربکس صنعتی (Industrial Gearbox) چیست؟

به جعبه انتقال قدرت، گیربکس (Gearbox) یا جعبه دنده می‌گوییم. در لغت نامه به گیربکس، واژگان: جعبه دنده، (اتومبیل) گیربکس، دستگاه انتقال نیرو از موتور به چرخ ها نیز اطلاق و شامل می‌شود.

گیربکس صنعتی به سیستمی گفته می‌شود که در آن انرژی مکانیکی از دستگاهی به عنوان محرک به دستگاهی به عنوان متحرک انتقال داده می‌شود که این انتقال قدرت با افزایش یا کاهش گشتاور و سرعت همراه است. وظیفه اصلی هر نوع گیربکسی انتقال و تبدیل قدرت و گشتاور بر حسب بخش های مختلف صنعتی مورد نیاز است. جعبه دنده یا گیربکس وظیفه واسط بین موتور یا الکتروموتور (محرک اصلی) و اجزای متحرک صنعتی را دارد که سرعت و گشتاور را بین این دو تطبیق دهد. وجود نسبت چرخدنده ها در گیربکس باعث می‌شود که بتوان نسبت دور، سرعت ، توان و گشتاور را تنظیم و بدست آورد.

گیربکس صنعتی
گیربکس صنعتی

گیربکس صنعتی یک سیستم عملکردی بسته‌ هستند که انرژی مکانیکی را در ورودی دریافت می‌کنند و با تبدیل آن به دستگاه خروجی منتقل می‌کنند. عمده عملکرد انواع گیربکس ها، دریافت، تبدیل و تغییر انرژی مکانیکی به فرمت قابل استفاده و مورد نیاز است.

گیربکس ها برای تسهیل عملکرد مکانیکی در صنایع مفید هستند.

کاربرد

گیربکس‌ها در دستگاه‌های مختلفی برای اهداف متنوع مانند توربین ها، ماشین آلات سنگین، میکسرها، دستگاه نورد، صنایع کاغذ و آرد، صنایع معدنی و فرآوری و … استفاده می‌شوند.

در ادامه برخی از انواع مختلف گیربکس های صنعتی و نحوه استفاده از آنها را مانند: گیربکس حلزونی، گیربکس خورشیدی یا سیاره‌ای، گیربکس هلیکال، گیربکس کرانویل و …. توضیح خواهیم داد.

تصویری از گیربکس توربین
تصویری از گیربکس توربین

گیربکس صنعتی چیست؟

قطعه ای که برای کاهش یا افزایش سرعت زاویه ای چرخش طراحی شده است، Gearbox گیربکس صنعتی نامیده می‌شوند. Gearbox گیربکس صنعتی برای مکانیسم هایی می‌تواند باعث انتقال حرکت شود و در عین حال گشتاور را افزایش می‌دهد. نیاز به این مکانیسم ها به این دلیل است که در بیشتر موارد، عملکرد ماشین های تولیدی به سرعت چرخشی بسیار کمتر از سرعت چرخشی موتورها نیاز دارد. تولید کنندگان تعداد زیادی مدل مختلف Gearbox را برای نیازهای صنعتی تولید می‌کنند.

گیربکس کاهنده
گیربکس کاهنده

گیربکس های افزاینده و کاهنده

گیربکس‌ها به دو دسته گیربکس های کاهنده و گیربکس های افزاینده تقسیم می‌شوند:

گیربکس کاهنده (Gearbox reducer)

برای کنترل دور و سرعت از گیربکس کاهنده بین محرک و متحرک استفاده می‌شود. انواع گیربکس کاهنده در چندین تیپ و نوع طراحی و تولید شده‌اند و اکثر فروش گیربکس در بازار از نوع گیربکس کاهنده است.از گیربکس های کاهنده در کارخانجات سیمان و فولاد استفاده می‌کنند.

گیربکس کاهنده
گیربکس کاهنده

گیربکس افزاینده (Gearbox multiplier)

در برخی از صنایع تولید انرژی مانند توربین های بادی، پتروشیمی، پالایشگاهی و نساجی برای رسیدن به دور و سرعت های خیلی بالا و گشتاور و قدرت کم از گیربکس افزاینده استفاده می‌کنند.

نمای تمام شده گیربکس افزاینده توربین های بادی در یک انبار صنعتی
نمای تمام شده گیربکس افزاینده توربین های بادی در یک انبار صنعتی

تفاوت گیربکس افزاینده و کاهنده

تفاوت گیربکس کاهنده و گیربکس افزاینده در وظیفه ذاتی خود می‌باشند که  در گیربکس کاهنده قدرت و گشتاور بالا در خروجی مورد نیاز یست ولی در گیربکس افزاینده نیاز به سرعت خیلی بالا برای انجام فعالیت نیازمند هستیم. مهمترین تفاوت گیربکس افزاینده و کاهنده در کاربرد آنهاست.

گیربکس خودرو

جعبه دنده یا گیربکس ماشین یکی از مهم ترین اجزای خودرو محسوب می‌گردد.  زمانی که راننده دنده جدیدی را انتخاب می‌کند، یکی از دو Gearbox جدا می‌شوند و چرخدنده بعدی را درگیر خواهد شد. این موضوع باعث می‌شود زمان پاسخگویی کاهش یابد و کارایی سیستم افزایش یابد. در واقع عملکرد این قطعه این است که به راننده اجازه می‌دهد در حین رانندگی دنده را عوض کند یا آن را در حالت خنثی (خلاص) بگذارد. تفاوت Gearbox های رباتیک دوکلاچه خشک با سایرین این است که دیسک های کلاچ در روغن غوطه ور نمی‌شوند و ارزان تر و کم وزن تر هستند.

گیربکس خودرو
گیربکس خودرو

گیربکس ماشین چیست و چه کاربردی دارد؟

جعبه دنده یا گیربکس خودرو به همراه سکان و پدال ها یکی از مهم ترین عناصر که ارتباط دهنده بین خودرو و راننده است، می‌باشد. زیرا امکان کنترل کامل خودرو و حرکت آن از طریق رسانایی را فراهم می‌کند. به همین ترتیب، Gearbox بخش مرکزی سیستم انتقال خودرو است. این قطعه مجموعه ای متشکل از عناصر مختلف است، که وظیفه انتقال نیروی تولید شده در موتور به چرخ ها را بر عهده دارد و گشتاور مورد نیاز آنها را در هر موقعیت خاص تنظیم می‌کند.

سیستم Gearbox برای رانندگی خوب ضروری است زیرا اگر وجود نداشت، نمی‌توانستیم شیب داشته باشیم، زیرا موتور به نیروی کافی برای تلاش لازم برای رانندگی در سربالایی نمی‌رسد یا در سرازیری به دورهای بسیار بالایی می‌رسد.

عملکرد گیربکس خودرو
عملکرد گیربکس خودرو

تاریخچه Gearbox

از Gearbox ابتدایی تا گیربکس های کنونی:

تا رسیدن به پیشرفته‌ترین گیربکس ماشین فعلی که توسط پیشرفته‌ترین برندهای خودروسازی توسعه یافته است، یک تحول فنی بزرگ وجود رخ داده است. لئوناردو داوینچی سال 1500 مکانیزمی را اختراع کرد که امکان تغییر سرعت را از طریق دو قطعه که توسط یک چرخ دنده به هم وصل شده بودند را می‌داد. فرد لنچستر (سال 1889) دنده اپی سیکلیک را طراحی کرد که پیشرفت بزرگی نسبت به چرخ دنده قبلی بود، زیرا انتقال موتور در طول تغییر سرعت ادامه داشت و دنده به طور همزمان به چندین پینیون متصل می‌شد. هنری فورد (سال 1920) کسی بود که سیستم قبلی را با مدل خود تطبیق داد و موفقیت زیادی در فروش بدست آورد. والتر گوردون ویلسون (سال 1925) یک گیربکس اپی سیکلیک با یک اهرم انتخاب در زیر فرمان و یک پدال برای تغییر سرعت طراحی کرد. او یک جعبه دنده سه سرعته معکوس ساخت.

تاریخچه گیربکس خودرو
تاریخچه گیربکس خودرو
ادامه

مشکل این سیستم این بود که وقتی خودرو شروع به حرکت می‌کرد یک تکان ایجاد می‌شد که باعث ساییدگی شدید قطعات در خودرو می‌شد. راه حل این مشکل این بود که روش مکانیکی تغییر سرعت، با هیدرولیک (کلاچ) ترکیب شود. هارولد سینکلر (سال 1926) شروع به کار بر روی این سیستم ترکیبی (جعبه دنده و کلاچ) کرد تا آن را در اتوبوس ها بگنجاند که به این وسایل نقلیه اجازه می‌داد تا نرم تر حرکت کنند. در اواخر دهه 1930، شرکت جنرال موتورز یک سیستم دنده تعویض سریع طراحی کرد و آن را به مدل های خودروهای کادیلاک، الدزمبیل و بیوک معرفی کرد. در سال 1940 او اولین جعبه دنده گیربکس چهار سرعته اتوماتیک را روی مدل های خود نصب کرد. از آن زمان جعبه دنده تکامل یافت و از مکانیکی به اتوماتیک تبدیل شد. فناوری توسعه‌یافته اجازه می‌دهد تا تغییرات سرعت چندگانه بدون تلاش انجام شود.

انواع گیربکس های صنعتی و کاربرد آنها

از وظایف گیربکس صنعتی می‌توان به امکان تغییر سرعت، گشتاور (ممان) و یا خصوصیات مختلف اشاره کرد. هدف از استفاده از این قطعه در خودرو و محصولات صنعتی مختلف تبدیل انرژی به شکل قابل استفاده است. از جمله انواع این قطعه که با اهداف مختلفی نیز استفاده می‌شوند، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

گیربکس حلزونی (Worm Gearbox)

پرمصرف ترین، وسیع ترین و متداول ترین گیربکس صنعتی، گیربکس حلزونی است که  نسبت به سایر گیربکس ها دارای سایز کوچک تری بوده و با صدای کمتری قابل استفاده است. این نوع گیربکس حلزونی با توجه به قیمت پایین و مناسب خود، کاربرد وسیعی در صنعت دارد و در فرآیند های بزرگ و پیچیده به کار می‌رود. گیربکس‌های حلزونی می‌تواند برای ساخت انواع محصولات صنعتی از جمله پلاستیک، سیمان، لاستیک، سنگ شکن، اکسترودر، خنک کننده و … مورد استفاده قرار گیرد.

الکتروموتور به همراه گیربکس حلزونی
الکتروموتور به همراه گیربکس حلزونی

جعبه دنده حلزونی یا گیربکس حلزونی یا مارپیچ می‌تواند در زاویه ثابت و مشخص، امکان داشتن تعامل میان دندانه های مختلف را فراهم کند. این امر، ارتباط دائمی را برای یک دوره زمانی مشخص فراهم می‌کند. گیربکس‌‌های حلزونی می‌توانند در زمانی که نیاز به حداکثر رسیدن سختی پیچشی باشد، مورد استفاده قرار گیرند. از جمله کاربردهای مختلف gearbox های اکستروژن می‌توان به استفاده در صنایع پلاستیک و ماشین های با قدرت مکانیکی بالا اشاره کرد.

گیربکس های حلزونی زمانی استفاده می‌شوند که نیاز به کاهش سرعت بین محورهای غیر متقاطع و عمود بر هم وجود داشته باشد.

اجزاء گیربکس حلزونی

اجزای این نوع گیرباکس ها از یک قطعه ماردون فولادی سختکاری شده‌ی سنگ زنی شده به همراه یک چرخدنده عموما برنجی (برنز) ریخته گری شده، و پوسته عموما آلومینیومی تشکیل شده است. ورودی در گیربکس حلزونی به دو صورت هالو شافت و شافت ورودی قرار داده می‌شود که در نسخه شافت ورودی برای اتصال به موتور یا الکترو موتور نیاز به کوپلینگ می‌باشد. در نسخه  هالو شافت، الکترو موتور به صورت مستقیم به فلنج پوسته متصل می‌شود.

اجزاء گیربکس حلزونی
اجزاء گیربکس حلزونی

حرکت سینماتیکی گیربکس حلزونی، نتیجه چرخش ماردون فولادی و تماس آن با دنده برنزی خروجی است که تعامد در زاویه ورودی و خروجی را فراهم می‌سازد. نتیجه این سینماتیک، کاهش سرعت چرخشی، حرکت نرم و آرام در سیستم های بالابر و آسانسورها که در شروع حرکت نیاز به راه اندازی و استارت نرم و آرام دارند، است. همچنین گیربکس حلزونی به دلیل کارایی بالا و ظرفیت حمل بار و وجود ترمز و توقف اضطراری در سیستم های نوار نقاله و سیستمهای انتقال مواد کانوایر کاربرد گسترده دارد.

گیربکس حلزونی (Worm Gearbox)
گیربکس حلزونی (Worm Gearbox)

ویژگی بسیار مهم گیربکس حلزونی این است که در نسبت تبدیل های بالای 30، عدم برگشت زنی یا برگشت پذیری را شاهد هستیم که توقف های مطلوبی برای سییستم ایحاد می‌کند و قابلیت نصب در هشت حالت مختلف، انعطاف پذیری مونتازی را فراهم می‌کند. بنابراین در صنایع و ماشین آلات دارویی و بسته بندی، تسمه نقاله در کارخانه های بطری سازی و ماشین آلات صنایع غذایی بکار گرفته می‌شود.


مقاله مرتبط:  گیربکس حلزونی

خرید Gearbox حلزونی

ساخت gearbox حلزونی ساده است، بنابراین هزینه کم تری دارند. هنگامی که زاویه مارپیچ بیش از 3.5 درجه باشد، دستگاه دارای ویژگی منحصر به فرد خود ترمزگیری است. هنگامی که شفت ورودی متوقف می‌شود، امکان چرخاندن شفت خروجی وجود ندارد.

هنگام خرید گیربکس حلزونی، با دو نوع تک یا کوپله شده با موتور یا همان الکتروموتور اقدام به خرید گیربکس کنید.برای مشاوره رایگان در زمینه انتخاب و تهیه کاتالوگ گیربکس حلزونی و دریافت لیست قیمت گیربکس حلزونی با کارشناسان فرامکانیک در تماس باشید.

گیربکس حلزونی
گیربکس حلزونی

در مقاله زیر به تفضیل به گیربکس حلزونی پرداخته‌ایم و شما می‌توانید با مطالعه این مقاله، نحوه‌ی انتخاب و محاسبات Gearbox حلزونی، کاتالوگ گیربکس حلزونی برندها و شرکت های مختلف، نحوه خرید و استعلام قیمت و همچنین مشاوره رایگان تخصصی با کارشناسان گیربکس مجموعه فرامکانیک در ارتباط باشید.

 

گیربکس هلیکال یا شافت مستقیم (Helical Gearbox)

وجود چرخدنده های مورب، مارپیچ و یا هلیکال در ساختار این نوع گیربکس‌ها، دلیل نامگذاری آنها تحت عنوان گیربکس هلیکال یا شافت مستقیم است. یکی دیگر از انواع گیربکس صنعتی، که کاربرد گسترده، پرمصرف  و متداولی در صنعت دارد، گیربکس شافت مستقیم با دنده هلیکال است که امتدادشافت ورودی با امتداد شافت خروجی موازی است.

گیربکس شافت مستقیم یا هلیکال
گیربکس شافت مستقیم یا هلیکال

شکل پروفیل دندانه در چرخدنده مارپیچی، باعث می‌شود که بیش از یک دندانه در زمان واحد با یکدیگر در تماس باشند و همین افزایش سطح تماس در چرخدنده ها باعث می‌شود که تحملفشار و بار بیشتری را داشته باشد ضمن اینکه تولید صدای کمتری در دورهای متوسط و بالا از خود تولید می‌کند. متریال و جنس چرخدنده‌های مارپیچ از فولاد آلیازی ساخته شده‌اند و با توجه به زاویه پروفیل دندانه ها، امکان ترمزگیری و متوقف شوندگی و جلوگیری  از بازگشت جعبه دنده فراهم است.

وجود چرخدنده هلیکال در گیربکس شافت مستقیم، بازده عملکردی آن را در حدود 90 تا 99 درصد می‌‌رساند که این مقدار نشان دهنده‌ی قدرت این جعبه دنده در انتقال بهینه گشتاور و توان بدون اتلاف انرژی است.

گیربکس هلیکال
گیربکس هلیکال

نوع طراحی گیربکس های هلیکال در محدوده متوسط قرار می‌گیرد. با توجه به نسبت های چرخدنده مارپیچ موجود، کاهش دور و سرعت و افزایش گشتاور خروجی حاصل می‌گردد که قابلیت کوپل شدن با الکتروموتورهایی با توان 0.35 تا 55 کیلووات را دارا می‌باشد.

نحوه اتصال

در باب نحوه اتصال، گیربکس هلیکال به سه نوع تقسیم می‌شود:

  • گیربکس هلیکال فلنج دار
  • گیربکس هلیکال پایه و فلنج دار
  • گیربکس هلیکال به همراه گلدانی خروجی

نوع دیگری از گیربکس‌های هلیکال با نام  گیربکس هلیکال کواکسیال (Coaxial helical inline) وجود دارند که راستای شافت ورودی با راستای شافت خروجی در یک امتداد قرار دارد و موازی نیز هستند. دارای استحکام پیچشی بالاتری از سری های ماقبل خود هستند.

گیربکس هلیکال کواکسیال
گیربکس هلیکال کواکسیال

نحوه انتخاب و خرید گیربکس هلیکال، فرآیندی تخصصی است که نیاز به دانش و تجربه صنعتی دارد. در مقاله ذیل به صورت جامع به انواع گیربکس هلیکال و کواکسیال در مدلهای مختلف و برندهای متنوع، نحوه انتخاب از گاتالوگ گیربکس و محاسبات بارگذاری و … پرداخته‌ایم. همچنین می‌توانید با کارشناسان متخصص مجموعه فرامکانیک در زمینه gearbox هلیکال به صورت کاملا رایگان به مشاوره و مشورت بپردازید.


مقاله مرتبط:  گیربکس هلیکال

گیربکس کرانویل پینیون یا گیربکس مخروطی مارپیچ (Bevel Helical Gearbox)

نام های دیگر گیربکس بول هلیکال یا کرانویل پینیون به ترتیب: گیربکس شافت بغل، گیربکس هالو شافت (هالو شفت)، گیربکس 90 درجه و گیربکس هلیکال اریب می‌باشد.

گیربکس کرانویل
گیربکس کرانویل

اساس کار گیربکس شافت از بغل یا گیربکس کرانویل به این صورت است که با استفاده از چرخدنده های مارپیچ و مخروطی راستای ورودی با راستای خروجی گیربکس دارای زاویه 90 درجه می‌باشد استفاده از پینیون و چرخدنده مخروطی یا کرانویل باعث این تغییر زاویه شده است که فضای زیادی را اشغال می‌کند و برای هر محیطی مناسب نمی‌باشد.

وجود دنده کرانویل و پینیون که مخلوطی از گیربکس حلزونی با گیربکس هلیکالی است باعث گردیده در سطح تماس بین این دو افزایش پیدا کند تا جایی که توانایی تحمل کوپل شدن الکتروموتور با توان 200 کیلووات را نیز دارد.

نمای نزدیک از چرخدنده مخروطی و مارپیچی
نمای نزدیک از چرخدنده مخروطی و مارپیچی

نیاز به فضای نصب بالا و جهت محور خروجی در انتخاب و خرید گیربکس کرانویل تاثیر بسزایی دارد. برای خرید کرانویل نیاز به دانش و تجربه کافی در زمینه انتخاب انواع گیربکس ها می‌باشد که شما با ارتباط مستقیم با کارشناسان Gearbox مجموعه فرامکانیک، امکان دریافت مشاوره رایگان تخصصی در زمینه گیربکس‌ها را خواهید داشت.


مقاله


گیربکس آویز  یا شافت موازی (Parallel Shaft Gearbox)

قابلیت چند محوری بودن در گیربکس آویز یا گیربکس شافت موازی (Parallel Shaft Gearbox) باعث گردیده توانایی ایجاد نسبت های تبدیل بالا را داشته باشد، همین امر موجب توانایی ایجاد گشتاورهای بالا در صورت کار دائم می‌گردد. دستگاه هایی مانند جرثقیل های چند منظوره ثقفی و میکسرها انتخاب های عالی برای انتخاب و بهره‌برداری از این نوع گیربکس ها هستند.

گیربکس آویز
گیربکس آویز

تنها تفاوت گیربکس آویز با گیربکس هلیکال، چند محوره بودن این نوع از جعبه دنده ها است. این نوع از جعبه دنده ها به دلیل حجم بالایی از روغن به صورت دائمی دارای ظرفیت حرارتی بالایی نسبت به سایر جعبه دنده های هلیکال هستند که در این امر خود باعث بالا رفتن عمر کارکرد جعبه دنده و عدم تخریب زود هنگام دنده ها می‌شود.

شکل59- گیربکس شافت موازی

گیربکس شافت موازی
گیربکس شافت موازی

در انتخاب گیربکس جرثقیل سقفی، بازویی ، وینچ و بالابر های صنعتی؛ می‌توان از گیربکس شافت موازی بهره برد. انتخاب هوشمندانه Gearbox بسته به نوع کارایی و عملکرد یکی از تخصص هایی است که نیاز به دانش و تجربه توأم با یکدیگر دارند. کارشناسان ممتاز، زبده و متخصص مجموعه فرامکانیک آماده همکاری و مشاوره کاملا رایگان در زمینه انتخاب Gearboxهای شافت موازی هستند. همچنین میتوانید با مطالعه مقاله ذیل تمامی اطلاعات مورد نیاز در باب انتخاب، محاسبات،کاتالوگ گیربکس شافت موازی در انواع برندهای جهانی و داخلی داشته باشید.


مقاله


گیربکس خورشیدی یا سیاره ای  (Planetary Gearbox)

از جدیدترین عضو خانواده گیربکس‌ها می‌توان به گیربکس خورشیدی یا گیربکس سیاره ای اشاره نمود. گیربکس خورشیدی در فناوری های پیشرفته مانند رباتیک، پرینتر سه‌بعدی، سروو موتورها و استپر موتورها کاربرد گرده دارد. این خانواده شامل چهار چرخدنده می‌شود که سه چرخدنده از چهار چرخدنده مانند سیاره به دور چرخدنده مرکزی خورشید گون می‌چرخند. این چرخدنده ها توسط رینگ خارجی (حلقه بیرونی دندانه دار) با هم نگه داشته می‌شوند.

نمایی از اجزای گیربکس خورشیدی
نمایی از اجزای گیربکس خورشیدی

در صورتی که فضا محدود و عملکرد و راندمان بالایی مورد انتظار باشد، می‌توان از گیربکس خورشیدی برای انتقال چگالی گشتاور استفاده کرد. از جعبه دنده سیاره ای برای کاهش و یا افزایش دور، بالا بودن نسبت تبدیل و توان های بسیار بالا، در دو نوع تک استیج و یا چند استیج، برای محدوده دور بین 5/0 تا 800 دور در دقیقه و نسبت تبدیل در هر طبقه گیربکس بین 3 تا 7 به صورت متغییر قابلیت استفاده دارد.

این طراحی به طور مشابه قدرت را از طریق چرخ دنده ها پخش می‌کند و این امکان را برای یک سیستم جعبه دنده سیاره ای فراهم می‌کند تا به گشتاور بالایی در یک منطقه محدود دست یابد. استقامت بالا و دقت دو ویژگی محبوب گیربکس های سیاره ای هستند.

عمر

ایده آل بودن گیربکس سیاره ای به خاطر استقامت دقت و عملکرد متمایز آن است و به خاطر عملکرد دقیقش مورد توجه است. همچنین استفاده از این نوع  Gearbox سبب افزایش ماندگاری و بهینه سازی عملکرد تجهیزات شما می‌شود. گیربکس‌های سیاره‌ای در انواع توپر توخالی یا با انواع گزینه‌های نصب از جمله فلنج، شفت یا پا عرضه می‌شوند.

گیربکس خورشیدی
گیربکس خورشیدی

امتیازات ویژه جعبه دنده خورشیدی مانند راندمان تا حدود 98 درصد،فضای کم اشغالی و عمر کارکردی بالا باعث شده است تا بین انواع گیربکس ها به گزینه مناسبی برای خرید تبدیل شود. برای خرید گیربکس خورشیدی شما باید در بین انواع گیربکس‌ها در برند های مختلف و از میان انبوهی از کاتالوگ ها توانایی محاسبه و انتخاب دقیق gearbox را داشته باشید. بدین منظور کارشناسان خبره و متخصص در زمینه گیربکس در مجموعه فرامکانیک آماده راهنمایی و مشاوره رایگان به شما در زمینه استعلام قیمت و خرید گیربکس خورشیدی هستند.


مقاله


گیربکس سایکو یا سیکلوئیدی

جدیدترین عضو خانواده گیربکس‌ها، موتور گیربکس های سیکلوئیدی است که دارای فناوری پیشرفته تری نسبت به دیگر جعبه دنده ها است. در گیربکس سایکو که گیربکسی بدون لقی و پس زنی (zero backlash)  است، تحمل بار لغزشی و بار لحظه ای (Shock) تا 5 برابر دیگر انواع گیربکس ها امکان پذیر است.

در گیربکس های سیکلوئیدی شافت ورودی، یک یاتاقان خارج از مرکز را به حرکت در می‌آورد، و آن یاتاقان هم دیسک سیکلوئیدی را در یک حرکت غیر معمول و سیکلوئیدی به حرکت در ‌آورده و سطح محیطی این صفحه به چرخ دنده ثابت وصل می‌شود و با یک سری پین ها یا غلتک های محور خروجی را به گردش در می‌آورد.


مقاله


 

گیربکس دور متغییر (Gearbox variable speed)

وقتی نسبت به دور ورودی در جعبه دنده از یک نسبت ثابت نتوانیم استفاده کنیم یعنی دور خروجی متغییر باشد که به طبع آن گشتاور نیز تغییر می‌کند، مجبور به استفاده از گیربکس دور متغییر هستیم که توانایی کاهش دور خروجی با گشتاور ثابت را دارد.

واریاتور ها به صورت مکانیکی دور را از محدوده نسبت 0.9 تا 0.1 دور ورودی از الکتروموتور متغییر می‌سازند. مکانیزم کاهش یا افزایش دور بصورت دستی بوده و از طریق باز و بسته کردن پیچی که در بالای بدنه گیربکس دور متغییر تعبیه شده است، امکان پذیر می‌گردد.

جعبه دنده دور متغییر
جعبه دنده دور متغییر

مکانیزم عملکردی این سیستم به این صورت است که با تنظیم فاصله بین دو پولی موجود در پوسته توسط تسمه که از طریق پیچ بیرونی امکان پذیر است، دور تغییر کرده. یعنی تغییر در طول تسمه باعث افزایش و یا کاهش دور می‌گردد. در گیربکس دور متغییر از هیچ چرخدنده ای استفاده نمیشود و این سیستم مبنای عملکرد جعبه دنده CVT است.

دسته بندی گیربکس دور متغیر بر حسب نوع طراحی به بخش های زیر تقسیم بندی می‌شود

 دور متغیر تسمه پولی
گیربکس دور متغیر تسمه پولی

مقاله


نحوه انتخاب موتور گیربکس + نحوه انتخاب گیربکس صنعتی

انتخاب گیربکس می‌تواند بسیار دشوار باشد. مشتریانGearbox‌های مختلفی برای انتخاب دارند که می‌توانند نیازهای مختلفی را برآورده کنند. یک تصمیم اشتباه می‌تواند منجر به خرید گیربکس نادرست و گران تر شود. صنعت انتقال نیرو ممکن است به گیربکسی نیاز داشته باشد که بارهای آویزان را پشتیبانی کند در حالی که صنعت کنترل حرکت یا سروو ممکن است به یک نوع Gearbox نیاز داشته باشد که حرکت دینامیکی را مدیریت کند.

اندازه‌گیری موتور در مقابل اندازه برای بار ناشی می‌شود و یکی از بخش‌های مشکل‌ساز برای اندازه‌گیری است. سایزبندی موتور ممکن است ساده‌ باشد و منجر به کارایی بهتر gearbox شود، اما گاهی ممکن است منجر به خرید گیربکسی بزرگتر از آنچه نیاز است ‌شود. با این حال، اندازه گیری باعث می‌شود که جعبه دنده متناسب با کاربرد آن و مقرون به صرفه تر باشد.

نحوه انتخاب جعبه دنده
نحوه انتخاب جعبه دنده

مزایا و اجزای مختلف جعبه دنده های صنعتی

مزایا گیربکس صنعتی

  • با استفاده از gearbox صنعتی می‌توان نسبت سرعت زیادی را با حداقل فضا بدست آورد.
  • گیربکس‌های صنعتی از نظر مکانیکی قوی هستند، بنابراین می‌توان بارهای سنگینی را با کمک آن ها بلند کرد.
  • gearbox صنعتی برای انتقالF بزرگ استفاده می‌شود.
  • این محصولات جهت کم کردن سرعت و شتاب زیاد و جهت انتقال گشتاور به کار گرفته می‌شوند.
  • چرخ دنده ها فقط به روغن کاری نیاز دارند، بنابراین هزینه تعمیر و نگهداری کاهش پیدا می‌کند.
  • با استفاده از سیستم های چرخ دنده، می‌توانیم حرکت را بین شفت های متقاطع غیر موازی انتقال دهیم.
  • این محصولات برای درایو مثبت استفاده می‌شوند، بنابراین نسبت سرعت آن ثابت می‌ماند.
  • این محصولات عمر طولانی دارند، بنابراین سیستم دنده بسیار فشرده است.

معایب گیربکس صنعتی:

  • این نوع gearbox ها برای استفاده در شتاب و سرعت زیاد مطلوب نیستند.
  • جهت حرکت برای مسافت های طولانی مطلوب نیستند.
  • به دلیل درگیر شدن چرخ دنده دندانه دار، ممکن است در صورت بارگذاری بیش از حد، بخشی از دستگاه برای همیشه آسیب ببیند.
  • هیچ انعطافی ندارند.
  • عملکرد آن با نویز همراه است.

 

خروجی انواع گیربکس ها

بر اساس نوع نصب و محور خروجی گیربکس‌ها، سه نوع دسته بندی را میتوان ارائه کرد: هم مرکز، موازی و شافت بغل؛ نوع چهارمی از انواع گیربکس ها موجود است که با نام شافت مونت یا گیربکس آویز شافت شناخته می‌شود که پوسته جعبه دنده بر روی شافت ورودی و الکتروموتور قرار می‌گیرد و بر روی زمین نصب نمی‌شود.

نوع گیربکس چیدمان شفت نصب
هم مرکز Concentric چرخدنده ها و شفت های پر و کم سرعت در صفحات عمودی و افقی کنار هم قرار می‌گیرند نصب بر روی پایه پوسته خود
موازی Parallel چرخدندها و شفت های پر سرعت و کم سرعت در یک صفحه افقی و موازی با یکدیگر قرار دارند نصب بر روی پایه پوسته خود
شافت بغل Right Angle راستای ششافت ورودی با شافت خروجی گیربکس زاویه 90 درجه می‌سازند نصب بر روی پایه پوسته خود
آویز شافت Shaft Mount گیرکس بر روی شافت محرک ورودی و یا الکتروموتور نصب شده و توسط آن ساپورت می‌شود. نصب بر روی شافت

 

جعبه دنده چیست؟

جعبه دنده وسیله ای مکانیکی است که برای افزایش گشتاور خروجی یا تغییر سرعت (RPM) موتور استفاده قرار می‌گیرد. شفت موتور به عنوان ورودی به یک سر جعبه دنده متصل می‌شود و از طریق پیکربندی داخلی چرخ دنده های جعبه دنده، گشتاور خروجی و سرعت مشخصی را که بر اساس نسبت چرخدنده تعیین می‌شود، فراهم می‌آورد.

تعریف ابتدایی جعبه دنده بدین صورت است که یک واحد یا جزء مکانیکی متشکل از یک سری چرخدنده یا مجموعه ای از چرخ دنده های تعبیه شده در یک محفظه است. در ابتدایی ترین مفهوم، جعبه دنده مانند یک سیستم چرخدنده کار می‌کند. گشتاور و سرعت را بین یک محرک، مانند یک موتور، و یک متحرک تغییر می‌دهد.

چرخ دنده ها در جعبه دنده ها می‌توانند مخلوطی از چندین نوع جعبه دنده باشد. جعبه دنده ها در بسیاری از کاربردها از جمله ماشین ابزار، تجهیزات صنعتی، تسمه نقاله و تقریباً هر برنامه انتقال نیرو با حرکت چرخشی که نیاز به تغییر در گشتاور و سرعت دارد، استفاده می‌شود.

جعبه دنده چیست؟
جعبه دنده چیست؟

اجزا و قطعات تشکیل دهنده‌ی گیربکس صنعتی

چرخدنده ها

مهمترین هدف چرخدنده، انتقال نیرو و تبدیل سرعت ورودی به خروجی با یک نسبت ثابتی است. نسبت چرخدنده برابر است با مقدار چرخش های ورودی که شافت خروجی یک چرخش کامل انجام دهد، تعریف می‌شود. طیف وسیعی 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 گیرند و از استحکام کافی برای مقاومت در برابر ارتعاش و تنش برخوردار 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 های ورودی و خروجی

بر حسب اجزای مقابل به گیربکس، این شافت ها می‌توانند به صورت سوراخ (Hollow) و یا شافت (Solid) باشند. معمولا جنس آن ها از فولاد است.

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 داشته باشند.

آب بند  و کاسه نمد

گیربکس‌های صنعتی دارای آب بند های متعددی هستند. آب بند های جعبه دنده در دو نوع استاتیک و دینامیک بکار گرفته می‌شوند. هدف از آب بندی، حفظ روغن دنده صنعتی در داخل جعبه دنده و جلوگیری از نفوذ آلاینده ها به داخل پوسته است. از دست دادن قابل توجه روغن از جعبه دنده به دلیل نشتی در نهایت منجر به خرابی جعبه دنده می‌شود. ورود قابل توجه آب یا کثیفی به جعبه دنده می‌تواند منجر به مجموعه ای از مشکلات و احتمال آسیب و خرابی گیرباکس شود. انتخاب اب بند بسته به محیط کاری جعبه دنده و بر اساس عوامل محیطی و هملیاتی توسط مهندسان انتخاب می‌شود.

اهمیت سازگاری رنگ

بسیاری از گیربکس‌های صنعتی هم در داخل و هم از بیرون رنگ می‌شوند تا یک لایه محافظ در هنگام ذخیره سازی و کارکرد خشک ایجاد کنند. رنگ های مورد استفاده در هر سطح معمولاً متفاوت است. اگر لایه های رنگ از بین بروند و سطح به طور کامل توسط روغن محافظت نشود، احتمال خوردگی وجود دارد. اگر یک لایه رنگ داخلی خراب شود، همچنین می‌تواند فیلترها را مسدود کند و به حالت های خرابی اضافی در جعبه دنده کمک کند. روان کننده ها و رنگ ها و پوشش های مختلف اعمال شده روی گیربکس های صنعتی باید با یکدیگر سازگار باشند.

روغن صنعتی  و درپوش کنترل روغن و بازبینی

کاربردهای مختلف به درجه های ویسکوزیته روان کننده متفاوتی نیاز دارند تا به اندازه کافی از تجهیزات محافظت کنند و عملکرد مطلوب را تضمین کنند. هنگام فکر کردن به گیربکس‌های صنعتی، ویسکوزیته لازم روغن توسط چندین عامل مختلف تعیین می‌شود.

  • مقدار نیرویی که از جعبه دنده عبور می‌کند
  • دمای عملیاتی پیش بینی شده
  • نوع چرخدنده ها و بلبرینگ های مورد استفاده در جعبه دنده
اجزای جعبه دنده
اجزای جعبه دنده

 

نکات مهم برای تعمیر و نگهداری گیربکس صنعتی

با توجه به قیمت گزاف خرید گیربکس صنعتی، تعمیر و نگهداری منظم برای عملکرد بهینه یک گیربکس صنعتی در فواصل طولانی مدت ضروری است. چند نکته آسان برای تعمیر و نگهداری در زیر آورده شده است که به حفظ خوب گیربکس صنعتی کمک می‌کند.

تعمیر گیربکس

محل نگهداری گیربکس صنعتی باید در جای خشک و عاری از رطوبت باشد. مهمترین پیش شرط که بسیار ضروری استتا ضریب خرابی و عمل نکردن قطعات به حداقل برسد، این است که جعبه دنده در محل امن و مناسب قرار گیرد. باید به طور منظم محل نگهداری دستگاه را از هرگونه آلودگی، گرد و غبار، کثیفی و زباله تمیز کنید.

عملکرد کاری

حتما عملکرد گیربکس صنعتی را چک کنید. آیا گیربکس صنعتی مطابق با درجه حرارت و ظرفیت مکانیکی توصیه شده توسط سازنده استفاده می‌شود؟ کارکرد جعبه دنده ها اغلب فراتر از مشخصات تعیین شده سازنده است و در حین کارکرد قدرت بالاتر از حد نیاز را از خود خارج می‌کنند. این امر بر کارایی تجهیزات تأثیر می‌گذارد و عمر مفید تجهیزات را کاهش می‌دهد.

دمای کارکردی

گرمای بیش از حد باعث خرابی در جعبه دنده می‌شود. برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد، دمای گیربکس صنعتی باید به صورت دوره ای بررسی شود. تغییرات دما را در حین کارکرد یادداشت برداری کنید. پوسته های رنگ‌پریده و یا پوسته های سوخته و اجزای پلاستیکی تغییر شکل یافته می‌توانند از علائم گرمای بیش از حد باشند.

برای بررسی گرمای بیش از حد، می‌توانید یک آزمایش سریعتر انجام دهید. آب را روی جعبه دنده اسپری کنید و ببینید که آیا تبخیر می‌شود، می‌جوشد یا پوسته ترک می‌خورد. اگر آب از بین برود جعبه دنده بیش از حد گرم شده است.

آلودگی

برای تنفس گیربکس صنعتی محیط باید عاری از هرگونه کثیفی، گرد و غبار و رطوبت باشد. برای تنفس مناسب  جعبه دنده، اطمینان حاصل کنید که این شرایط به درستی اجرا می‌شوند.

روغنکاری

روغن کاری منظم، یکی از مراحل کلیدی نگهداری پیشگیرانه در گیربکس صنعتی است. همیشه از درجه و نوع روان کننده توصیه شده در مقدار حجم مناسب پیشنهاد شده توسط سازنده استفاده کنید. استحکام روانکار را اندازه گیری کنید و نشتی یا روغن ریزی در سیل شفت را بررسی کنید. نشت روغن نشان می‌دهد که آب بندی ها ممکن است خوب عمل نکنند و نیاز به تعویض داشته باشند.

فضای کاری

در محیط های پر ارتعاش و لرزش، یک گیربکس صنعتی تحت فشار بیشتری برای دفع نویز ها و کارکرد صحیحمی‌باشد. هر گونه صدای نامنظم از جعبه دنده ممکن است نشان دهنده تحت تأثیر قرار گرفتن قطعات باشد. بررسی ارتعاشاتی منظم چرخدنده ها و یاتاقان های داخلی را می‌توان برای آزمایش عدم همراستایی دستگاه، ترک قطعات و غیره انجام داد.

تعمیر و نگهداری gearbox صنعتی
تعمیر و نگهداری گیربکس صنعتی

نحوه عملکرد جعبه دنده خودرو چگونه است؟

عملکرد گیربکس های مختلف بستگی به به اتوماتیک بودن یا دستی بودن آن دارد. gearbox دستی مبتنی بر اهرمی است که با آن انتخابگر محور فعال می‌شود و موتور را به حرکت در می‌آورد. دستگاه همگام ساز، از تعویض دنده تا زمانی که سرعت دنده ها مطابقت داشته باشد محافظت می‌کند. جعبه اتوماتیک به دلیل قرار گرفتن در فضایی پر از روان کننده، از اصطکاک موجود در gearbox های دستی جلوگیری می‌کند. علاوه بر این، جعبه‌هایی که ربات‌سازی می‌شوند، حتی یک اهرم دنده را نیز از بین می‌برند و رابطه مکانیکی سیستم را کاملاً از بین می‌برند. برای انجام این کار، قطعه gearbox به عنوان واسطه ای بین میل لنگ و چرخ ها عمل می‌کند تا با تغییر دورها، همیشه گشتاور مناسبی برای خودروها وجود داشته باشد.

اجزای تشکیل دهنده جعبه دنده خودرو

قطعات یک گیربکس به شرح زیر است:

  • شفت اولیه: شفتی است که حرکت را با همان سرعت چرخش موتور دریافت می‌کند، به همین دلیل به همان سرعتی که میل لنگ میچرخد، ​​می‌چرخد.
  • شفت میانی: شفت میانی که با نام میل متقابل نیز شناخته می‌شود دارای یک پینیون تاج است. که با شفت اولیه و چندین پینیون، در جهت مخالف موتور می‌چرخد.
  • شفت ثانویه: دارای چندین چرخ دنده است که با سیستم کشویی به هم متصل می‌شوند. جهت چرخش آن در gearbox های طولی مانند موتور است و در gearbox های عرضی مخالف است.
  • پینیون دنده معکوس: به شفت دنده معکوس نیز معروف است. این قطعه بین دو محور میانی یا ثانویه قرار دارد.
  • پینیون ها: چرخ های دندانه دار مربوط به هر یک از چرخ دنده های موجود در gearbox است. بر اساس اندازه و موقعیت آنها با سرعت متفاوتی می‌چرخند و قدرت حرکت خودرو نیز متفاوت خواهد بود.
  • محفظه: پوششی که از تمام اجزای تشکیل دهنده gearbox محافظت می‌کند. و از آنجایی که با روغن پر شده است، اجازه می‌دهد روغن کاری شدن تمامی قطعات gearbox را می‌دهد.
اجزای تشکیل دهنده جعبه دنده خودرو
اجزای تشکیل دهنده جعبه دنده خودرو

استانداردهای گیربکس

از آنجایی که محرک، گیربکس و شیر در کنار هم قرار می‌گیرند. هر گیربکس و شیر نیاز به اتصال مکانیکی مناسب دارند. فلنج محرک gearbox، می‌تواند این اتصال را فعال کند. همچنین یک ویژگی تراز را ارائه می‌دهد که برای اطمینان از مرکزیت صحیح روی فلنج سوپاپ استفاده می‌شود

این ویژگی که با نام‌های مختلف اسپیگوت، پیلوت، حلقه مرکزی یا باس تراز خوانده می‌شود. با ویژگی جفت‌گیری روی فلنج سوپاپ درگیر می‌شود تا تراز مثبت را فراهم کند.

قیمت موتور gearbox به چه عواملی بستگی دارد؟

انتخاب طراحی موتور گیربکس مناسب

هر برنامه دارای مجموعه متنوعی از الزامات است که منحصر به آن برنامه است. در طرف دیگر طیف، هر موتور با پیکربندی gearbox نیز دارای ویژگی ها و عملکردهای منحصر به فردی است که توانایی های آن را محدود یا افزایش می‌دهد. بنابراین، هنگام تعیین جعبه دنده و پیکربندی موتور مناسب، مهم است که به طور کامل بدانیم مجموعه جعبه دنده موتور چگونه و در چه ظرفیتی استفاده خواهد شد..

موارد
  • سازگاری: حصول اطمینان از اینکه موتور و gearbox از فناوری‌های سازگار هستند. نکته مهمی است که باید هنگام تعیین بهترین جعبه دنده و مجموعه موتور در نظر گرفت.
  • خروجی مطلوب: تغییر پیکربندی جعبه دنده می‌تواند راندمان و سرعت خروجی موتور خودرو را تغییر دهد. اطمینان از طراحی سیستم برای انجام مشخصات مورد نیاز نباید نادیده گرفته شود.
  • راندمان: عملکرد موثر پیکربندی کلی موتور و جعبه دنده به عوامل متعددی بستگی دارد. با این حال، اطمینان از اینکه جعبه دنده به درستی مونتاژ شده است تا به خروجی مورد نظر برسد، می‌تواند کارایی موتور را بهبود بخشد.
  • منبع تغذیه: اطمینان از اینکه مجموعه موتور و gearbox شما دارای منبع تغذیه مناسب است. و جعبه ترمینال موتور که جعبه اتصال موتور یا جعبه اتصال موتور نیز نامیده می‌شود، می‌تواند از فشار غیرضروری به موتور جلوگیری کند. که در نهایت می‌تواند منجر به خراب شدن زودرس شود و نیاز به تعمیر و نگهداری داشته باشد.
  • استفاده از موتورهای گیربکس چندگانه: اگر یک موتور قادر به ارائه گشتاور کافی برای کاربرد نباشد. عاقلانه است که در نظر بگیرید که آیا چندین موتور بهتر به هدف مورد نظر عمل می‌کنند یا خیر؟!
قیمت موتور gearbox
قیمت موتور gearbox

مقالات

گیربکس هلیکال

معرفی جامع گیربکس هلیکال یا شافت مستقیم
عملکرد گیربکس هلیکال، مزایای گیربکس هلیکال، ویژگی های مهم گیربکس هلیکال، گیربکس هلیکال سایز کوچک
گیربکس هلیکال به واسطه چرخدنده های مورب خود توانسته بازده بالایی داشته باشد. این گیربکس ها بسیار کم صدا هستند.

گیربکس حلزونی

راهنمای جامع انتخاب گیربکس حلزونی
بخش ورودی گیربکس حلزونی، موتور گیربکس حلزونی، معایب گیربکس حلزونی، مزایای گیربکس حلزونی
گیربکس حلزونی برای پروژه های مختلف در فضاهای محدود عملکرد لازم را داشته و از قیمت مناسبی برخوردار است.

روغن صنعتی

روغن های صنعتی و ویژگی های آنها
روغن صنعتی ، روغن های روانکار ، روغن های انتقال قدرت ، روغن های خنک کننده ، روغن های فرآیندی ، روغن صنعتی با ویسکوزیته بالا ، روغن صنعتی با ویسکوزیته پایین
در این مقاله به بررسی روغن های صنعتی و تاریخچه و انواع آنها و همچنین بررسی نکات لازم هنگام خرید روغن صنعتی پرداخته ایم.

کوپلینگ چیست؟

آشنایی با کوپلینگ و نحوه انتخاب انواع کوپلینگ صنعتی
انواع کوپلینگ (coupling) در بین تجهیزات، اتصالات و المان های مکانیکی در اتصال دو محور یا شافت به یکدیگر به صورتی که بتواند وظایف خود مانند انتقال قدرت، نیرو و گشتاور را، از محور محرک (شفت) موتور به محور یا شفت دیگر (موتور، گیربکس، پمپ، ژنراتور، کمپرسور، بلوئر و …) انجام دهد، تک و منحصر به فرد است.

دوره‌ها

101 ترفند در SolidWorks
دوره تلرانس ابعادی و هندسی
دوره تحلیل دینامیکی ادمز

 

.