گیربکس

[amirhossein toranjian]

گیربکس چیست؟

فروش انواع گیربکس صنعتی

گیربکس در زبان فارسی به معنی جعبه دنده می باشد این ماشین ها بعد از موتور یا سر راه وسایل صنعتی قرار می گیرند و می توان با کم و زیاد کردن نسبت توسط مکانیزم داخل گیربکس، گشتاور مورد نیاز دستگاه را بدست آورد.

گیربکس ماشینی است که برای انتقال توان مکانیکی از یک منبع تولید توان به یک مصرف کننده و همچنین برآورده ساختن گشتاور و سرعت دورانی مورد نیاز مصرف کننده به کار می رود. گیربکس در واقع یک واسطه منبع توان و مصرف توان می باشد که بین منبع توان و مصرف کننده توان یک انعطاف پذیری بر قرار می کند.

به دلیل هماهنگ بودن گشتاور و سرعت دورانی منبع تولید توان با مصرف کننده نیاز به ماشینی که بتواند این هماهنگی را به صورت یک واسطه برقرار کند امری ضروری به نظر می رسد دستگاهی که این خواسته را می تواند تامین کند گیربکس نام دارد.

ماشین های ساده وسایلی هستند که بدون تغییر در مقدار کار، انجام آن را آسان می کنند و یا به عبارت دیگر این گونه وسایل انسان را قادر می سازد که به کمک نیروی کم اجسام سنگین تری را جابجا کند این وسایل: اهرم ها، قرقره ها، جرثقیل ها، چرخ دنده ها و غیره می باشند.

کار: هرگاه نقطه اثر نیرویی تغییر مکان پیدا کند گوییم کار انجام شده است. بنابراین برای انجام کار نیاز به دوعامل نیرو (F) و تغییر مکان (S) می باشد.

W = F × S (کار)

نیرو: نیرو عاملی است که باعث حرکت، تغییر حرکت و یا تغییر فرم در اجسام می گردد. اجسام مختلف و قطعات ماشین آلات ممکن است در آن واحد تحت تاثیر نیروهای مختلفی قرار گیرند که مقدار، امتداد جهت و نقطه اثر آنها با هم متفاوت باشد. در اینگونه موارد از ترکیب آنها نیروی معادلی بدست می آورند که به تنهایی بتواند اثر همه نیروها را داشته باشد این نیرورا نیروی برایند می نامند.

گشتاور: نیرویی که بخواهد قطعه ای را حول محوری بگرداند در آن قطعه تولید گشتاور می نماید.

با توجه به اینکه مقدار کار (W) نیز از حاصلضرب مقدار نیرو در تغییر مکان بدست می آید لذا گشتاور و کار می توانند واحد مشترک N.M را داشته باشد ولی بایستی توجه داشت که مقدار آنها در یک قطعه گردنده مساوی نمی باشد. بعنوان مثال در دستگاه لنگی که با نیروی ثابتی می گردد گشتاور ثابت مانده ولی مقدار کار به نسبت مسافتی که نیرو طی می کند تغییر می یابد.

نحوه محاسبه گشتاور خروجی الکتروگیربکس

Τ = P x 955/n²
Τ   گشتاور [rpm]
P توان [kw]
n² دور خروجی [rpm]

اجزای تشکیل دهنده گیربکس

چرخدنده ها: گیربکس ها اجزای مختلفی دارند که اصلی ترین جز آن ها چرخدنده ها می باشند که بسته به نوع گیربکس، شکل و جنس آنها متفاوت است.

پوسته گیربکس: دنده ها درون آن قرار می گیرند و جنس آن معمولا از چدن ریخته گری شده است.

شافت های ورودی و خروجی: این شافت ها می توانند به صورت سوراخ (HOLLOW) و یا شافت (Solid) باشند و جنس آن ها از فولاد است.

بیرینگ (Bearing) یا یاتاقان: برای تحمل بارهای شعاعی و محوری شافت های گیربکس استفاده می شوند.

نشت بند (seal) یا کاسه نمد: برای حفاظت بیرینگ ها از عوامل خارجی مثل گرد و غبار و همچنین نگهداری از روغن داخل پوسته استفاده می شود.

درپوش کنترل روغن و بازبینی

کاسه نمد

گیربکس ها به دو دسته تولید می شوند:

گیربکس های کاهنده: این نوع از گیربکس ها بین محرک و متحرک قرار می گیرد و دور مورد نیاز را تامین می کند و در تیپ های مختلفی ساخته می شوند.

گیربکس های افزاینده: در صنایع بالا دستی و پالایشگاهی نیاز به گیربکس های دور بالا می باشد که آنها را گیربکس های افزاینده می نامند.

انواع گیربکس صنعتی

گیربکس های صنعتی انواع مختلفی دارند و در بازار به نام های گوناگونی شناخته می شوند که برخی از آن ها عبارتند از:

1. گیربکس حلزونی (Worm Gearbox)

این نوع از گیربکس ها متشکل از یک ماردون فولادی که سخت کاری پیوسته شده و سنگ خورده است و یک چرخدنده حلزونی از جنس غالبا برنز ریخته گری شده است. گیربکس حلزونی (مکعبی) حرکت سینماتیکی خود را از این دو قطعه تامین می کند. در گیربکس های حلزونی به دلیل ساختار و زاویه خروجی آنها به دلیل متعامد بودن دارای کاربری های فراوانی است و به دلیل کارکرد نرم در سیستم های بالابر و همچنین آسانسورها که نیاز به ایجاد گشتاور و راه اندازی نرم است، کاربرد فراوانی دارند. همچنین این گیربکس ها درکانوایرها وسیستم های انتقال مواد کوچک کاربرد فراوان دارند. از دیگر فاکتورهای مهم در گیربکس های حلزونی، عدم برگشت پذیری در نسبت های تبدیل بالای 30 است. از دیگر مزایای این گیربکس ها قابلیت نصب در هشت حالت متفائت می باشد که باعث استفاده راحت این گیربکس ها گردیده است.

2. گیربکس هلیکال یا شافت مستقیم (Helical Gearbox)

گیزبکس های هلیکال شامل تعدادی چرخدنده هستند که دارای ساختار مارپیچ یا هلیکال می باشند و به همین دلیل به این نام معرفی می شوند . این نوع چرخدنده ها از دسته چرخدنده های ساده ولی با امتداد پروفیل مورب نسبت به امتداد شفت می باشند. انتقال نیرو در این نوع جعبه دنده ها با توجه به ساختار چرخ دنده های آنها (هلیکال) با حرکت یک نقطه در امتداد سطح دنده انجام می شود. در این گیربکس ها به علت کاستن صدا و درگیری نرم چرخ دنده ها در سیستم های انتقال نیرو به کار می روند و می توانند در دورها و توان های بالاتری نسبت به دنده های ساده استفاده شوند. اساس کار این نوع گیربکس ها بدین شکل می باشد که با کاهش دور باعث افزایش گشتاور در قسمت خروجی می شوند.

3. گیربکس آویز (Parallel Shaft Gearbox)

گیربس های آویزبه دلیل قابلیت چند محور بودن توانایی ایجاد نسبت های تبدیل بالایی را دارند که به موازات این مسئله قابلیت ایجاد گشتاورهای بالایی را نیز دارند و در مواردی که نیاز به گشتاور های بالا و کارکرد به صورت دائک کار می باشد، همانند دستگاه های میکسر و یا سیستم های محرک خطی در جرثقیل های سقفی چند کاره انتخاب بسیارعالی است .گیربکس های آویز همانند گیربکس های هلیکال ساختار چرخ دنده هایی با امتداد پروفیل مورب نسبت به امتداد شفت دارند تنها تفاوتشان در این است که دارای ساختار چند محوری به صورت موازی می باشند. همچنین 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 گیربکس و عدم تخریب زود هنگام دنده ها می شود.

4. گیربکس کرانویل پینیون (Crown Wheel Pinion Gearbox)

گیربکس های کرانویل تشکیل شده است از تعدادی چرخدنده هلیکال و دو چرخدنده که قابلیت انتقال گشتاور در زاویه 90 درجه را ایجاد می کنند. به منظور انتقال نیرو در محور های متعامد و غیر متعامد و متنافر نیاز به سیستم درگیری دنده ها در دو سطح مورب بوده که توسط چرخ دنده های مخروطی مارپیچ تامین می گردد. در گیری پروفیل دنده های مخروطی مارپیچ به صورت همزمان بوده و عملکرد نرمی نسبت به دنده های مخروطی ساده دارند و می توانند گشتاورهای بالاتری را بدون ضربه و صدا به نرمی انتقال دهند.

5. گیربکس صنعتی (Industrial Gearbox)

گیربکس های صنعتی بنا به سفارش مصرف کننده و به صورت تک و یا کوپله شده با موتور که همان موتور گیربکس یا الکتروگیربکس می باشد تولید می گردد.

6.گیربکس خورشیدی (Planetary Gearbox)

امروزه در صنایع سبک و سنگین برای کاهش و یا افزایش دور در صورت بالا بودن نسبت تبدیل و توان های بسیار بالا در فضاهای محدود و راندمان بالای گیربکس، از گیربکس خورشیدی استفاده می شوند. چرخ دنده های خوشیدی با قابلیت استفاده در دورهای بالا و توان های بالا یکی از پرکاربرد ترین چرخ دنده ها در صنایع نوین معرفی شده اند این نوع چرخدنده ها در دو نوع تک استیج و یا چند استیج طراحی و تولید می گردد.در این نوع گیربکس ها امکان بدست آوردن دورهای ایده آل در محدوده بین 5/0 تا 800 دور در دقیقه قابل دستیابی می باشد. نسبت تبدیل در هر طبقه گیربکس بین 3 تا 7 متغیر است.