مفاهیم اساسی چرخ دنده و کاربرد آن در صنعت
معرفی:
چرخ دندهها از پرمصرفترین وسایل انتقال قدرت و حرکت هستند.مکانیزم چرخ دندهها سیستمی است که حداقل از دو چرخ دنده تشکیل شده است که بصورت جفت کار میکنند. از نظر انتقال قدرت،مکانیزم چرخ دنده، یک چرخ دندۀ محرک و یک یا چرخ دندۀ متحرک دارد. معمولا به کوچکترین چرخ دندۀ مکانیزم، پینیون و چرخ دندۀ دیگر، چرخ میگویند.
یکی از مهمترین کارکردهای چرخ دنده، انتقال مقدار زیادی نیرو به وسیله آن است. همچنین تحول بزرگی در کاهش اندازه دستگاههای صنعتی نسبت به سابق که به وسیله تسمه کار میکردند، ایجاد کرده است.
کارکردهای دیگر چرخدنده، تسهیل حرکت،کاهش نیروی گشتاور،انتقال قدرت و کاهش قابل توجه تجهیزات موتوری و کاهش هزینه نهایی ساخت و تولید است.
مفاهیم اساسی و ابعاد چرخ دندهها:
- دایره گام (قطر گام): تمام محسابات بر اساس قطر گام انجام میگیرد.دوایر گام یک جفت چرخ دندۀ درگیر، همیشه مماس بر هم هستند.
- گام: فاصله بین فضای خالی بین دو دنده و ضخامت یکی از دندانه ها بر روی دایره گام که گام دنده نام دارد و به اختصار با p نشان داده میشود.
- مدول: نسبت قطر دایره گام هر چرخ دنده بر حسب میلیمتر بر تعداد دندانۀ چرخ دنده.
- ارتفاع دندانه: اندازه سردنده، فاصله شعاعی بین سطح نوک دنده تا دایره گام است و اندازه پای دنده، فاصله شعای بین سطح پایین دنده تا دایره گام است. مچو اندازه سردنده با پایدنده، ارتفاع دندانه را تشکیل میدهد.
- دایره لقی دندانه: دایره مماس بر دایره سر چرخ دنده درگیر.
- لقی سردنده: تفاوت اندازه پایدنده با اندازه سردنده درگیر با آن.
پویا ماشین البرز
کاربردها
- در کلیه ماشنهای فلزتراشی و ابزارتراشی از قبیل : ماشینهای تراش، صفحه تراش، ماشینهای فرز و …
- انواع گیربکسها
- کلیه وسایط نقلیه و خودروهای کوچک و بزرگ
- انواع تراکتورها، تراکتورهای کشاورزی، خاکبرداری و ماشین آلات جاده سازی
- دستگاههای بالا برنده، ماشین آلات نیرو (توربینها، جرثقیلها )
- و ……
ماشین سازی پویا ماشین البرز سازنده انواع ماشین آلات بسته بندی ، میکسر ،پرکن پودر ، پرکن مایعات ، شرینک پک اتوماتیک و نیمه اتوماتیک ، نوار نقاله و انواع مخازن استیل
چرخنده ها بر حسب نوع کارکرد، انواع مختلفی دارند:
- چرخ دندههای شانهای
- چرخ دندههای ساده
- چرخ دندههای ساده داخلی
- چرخ دندههای مخروطی
- چرخ دندههای حلزونی
- چرخ دندههای جناقی
جنس چرخ دنده:
فلزاتی که در ساخت چرخ دنده مورد استفاده قرار میگیرند علاوه بر اینکه باید به سادگی قابلیت تراش توسط دستگاههای ابزار را داشته باشند، از توان و استقامت کافی در برابر فشار نیروهای خارجی برخوردار باشند.
جنس فلز و محاسبه استقامت چرخ دنده، با نوع کارکرد وی در دستگاه به کار رفته، رابطه مستقیم دارد. هر فلز و آلیاژی، ممکن است رفتار متفاوتی در حین کارکرد داشته باشد. به طور معمول، چدن، یکی از پرکاربردترین فلزات در ساخت چرخ دنده ها میباشد.
همچنین چرخ دنده های غیرفلزی که از مواد نساجی، چوب، پوست خام و فیبر تهیه میشوند، دارای کاربرد و محبوبیت زیادی هستند . این نوع که به جرخ دندههای بی صدا معروقند، در نوع تهیه شده از مواد نساجی، در برابر رطوبت و روغن مقاوم اند.
جدول۱٫ مواد مناسب برای چرخهای دنده پیشانی و مخروطی
جدول ۲٫ مواد مناسب برای چرخ دنده حلزون و پیچ-حلزون
جدول ۳ . زوج مواد مناسب برای چرخ و حلزون
روغنکاری چرخ دندهها
روش روانکاری چرخ دنده بسته به شرایطی که در آن کار میکنند، متفاوت است.
- چرخ دندههای غیر محصور (روباز) : ماده روانکاری با روغندان، روغنچکان یا به صورت بارشی به درون چرخدندهها وارد میشود.
- چرخ دندههای محصور : چرخ دندۀ بزرگتر در داخل روغن فرو میرود و روغن را به سطوح دندانهها میرساند.
اگر چرخ دندهها با آب یا اسید در تماس باشند، باید از ماده روانکاری چسبناک (چسبنده به فلز) استفاده شود. در مواقعی که فشار تماس خیلی زیاد است،از مواد روانکاری پرفشار استفاده میشود تا از گسیختگی ماده روانکاری و در نتیجه ایجاد تماس فلزی میان قطعات، جلوگیری به عمل آید.
جدول ۴ . روغنکاری مناسب
توضیح:
cst _ نشاندهنده غلظت و چسبندگی روغن است و برحسب سانتی استوک بیان میشود.
˚c_ نشاندهنده درجه حرارت روغن برحسب سانتیگراد است.
عوامل موثردر آسیب دیدن یا شکستن چرخ دندهها:
- شکستگی ناگهانی در مقطع دنده
- شکستگی در اثر خوردندگی و خرابی سطح دنده
- انتخاب غلط جنس چرخ دندهها
- طراحی غلط و نادرست
- بارگیری زیاد در اثر عوامل خارجی
- بارگیری زیاد در اثر عوامل داخلی
- فشارهای اصلی (اولیه)
- آبکاری غلط
- سخت کردن غلط سطح دندههای چرخ دنده
- سنگ زدن غیر صحیح و نادرست منحنیهای دندانهها
- روغن کاری نامناسب
- ایجاد حرارت بیش از حد در هنگام کار آنها