ما در این مطلب به مبحث ساخت دنده پینیون ساخته شده می پردازیم. جهت ساخت و طراحی انواع چرخ دنده، کوپلینگ، اسپیسر، رولیک، شافت، فلنج، بوش،نازل و …. می توانید با مشاوران و کارشناسان آکو صنعت کیان تماس بگیرید.
ساخت دنده پینیون ساخته شده
دیفرانسیل مجموعه دنده هایی است که ضمن انتقال نیروی گیربکس به چرخ ها، جهت گشتاور خودرو را نیز تغییر می دهد. در واقع دیفرانسیل یا محور متحرک یکی از قطعات سیستم انتقال قدرت در خودرو است. دیفرانسیل همچنین گشتاور موتور و نیروی محرکه گیربکس را بر اساس نیاز هر چرخ به چرخ ها تقسیم می کند. بنابراین با کمک دیفرانسیل چرخ ها با سرعت های مختلف اما با نیروی مساوی می چرخند.
به بیان دقیق تر، قطعاتی که در مسیر انتقال نیرو از موتور به چرخ ها قرار دارند به ترتیب شامل فلایویل ،کلاچ، گیربکس، دیفرانسیل، پلوس و چرخ میشود. بنابراین حرکت چرخ ها به محور میل پلوس منتقل می شود و وظیفه اصلی دیفرانسیل تقسیم قدرت موتور بر اساس نیاز چرخ ها بین آنهاست. در این میان پینیون و کرانویل دو دنده دیفرانسیل مهم هستند که در انجام برخی از وظایف آن نقش اساسی دارند.
چرخ دنده چیست؟
انواع مختلفی از چرخ دنده ها وجود دارد. برخی از انواع پرکاربرد آنها ساده، مارپیچ، شانه ای، مارپیچ و مخروطی هستند. محاسبه دقیق نیروی انتقالی از طریق چرخ دنده ها مستلزم شناخت کامل انواع آن است. در واقع انتقال نیرو توسط چرخ دنده ها به عواملی مانند ابعاد، تعداد و زاویه چرخ دنده ها و اندازه و شکل چرخ دنده بستگی دارد. چرخ دنده مارپیچ یکی از انواع رایج چرخ دنده ها است. دندان ها در این نوع که بدنه استوانه ای دارند به صورت مارپیچی طراحی شده اند.
نوع دیگری از چرخ دنده ها ظاهر مخروطی دارند که معمولاً در محورهای متقاطع با زاویه 90 درجه استفاده می شوند. این حجم کمتر در سرعت های متوسط و بالا اهمیت بیشتری پیدا می کند. همچنین به دلیل درگیری دندانه های بیشتری در هر دور، نیروی وارده به هر دندان کاهش یافته و ظرفیت چرخ دنده افزایش می یابد. علاوه بر این به دلیل شکل مارپیچی دندانه ها، هنگام درگیر شدن چرخ دنده ها، انتقال نیرو روان تر و ارتعاشات و سایش کمتر می شود.
پینیون چیست؟
پینیون رابط بین دیفرانسیل و گیربکس است که یک چرخ دنده مارپیچی در یک انتها دارد. این دنده هیپنوئیدی در دیفرانسیل به کرانویل متصل شده و به صورت عمودی با آن درگیر می شود. در واقع پینیون از طریق این اتصال و درگیری، گشتاور گیربکس را به دیفرانسیل منتقل می کند. در خودروهای دیفرانسیل عقب، پینیون به دنده متصل شده و گشتاور از دنده به دیفرانسیل منتقل می شود. پینیون معمولاً از چدن خاکستری یا آلیاژ فواد ساخته می شود.
کرانویل چیست؟
این قطعه نوعی چرخ دنده مارپیچ صفحه ای است که به صورت دیسک دندانه دار با دندانه های موج دار دیده می شود. کرانویل از یک طرف دندانه دار و از طرف دیگر صاف و مسطح است. ب کرانویل به هوزینگ دیفرانسیل پیچ شده است و تنظیم اتصال آن در عملکردش تاثیر چشمگیری دارد.
نحوه درگیری پینیون و کرانویل
محور پینیون حرکت چرخشی را از جعبه دنده در قسمت انتهایی خود می گیرد و این حرکت را به کرانویل در قسمت دنده مارپیچ منتقل می کند. بنابراین اساس عملکرد سیستم کرانویل پینیون در واقع چرخش 90 درجه ای مسیر گشتاور انتقال مورد نیاز چرخ ها به سمت آنها است. این سیستم در واقع باعث افزایش راندمان دیفرانسیل و گیربکس می شود.
در این رابطه هر چه تعداد دنده های کرانویل بیشتر باشد، قدرت بیشتری منتقل می شود و هر چه این عدد کمتر باشد، سرعت انتقال گشتاور بیشتر می شود. دلیل استفاده از چرخ دنده های مارپیچ در کرانویل و پینیون در حالی که مخروطی هستند به دلیل اصطکاک در این چرخ دنده ها به دلیل حالت مارپیچی و طول دنده بیشتر است. بنابراین در انتقال قدرت بالا و گشتاور بالایی که به آنها می رسد مناسب ترند. البته این خاصیت باعث کاهش صدای دنده ها نیز خواهد شد.
نحوه کار دیفرانسیل
دیفرانسیل یکی از اجزای سیستم انتقال قدرت در خودرو است و در واقع آخرین عضو این مجموعه است. در تعریف وظایف آن علاوه بر انتقال نیرو، تغییر زاویه گشتاور و تنظیم آن بین چرخ ها نیز ذکر شده است. این بدان معنی است که دیفرانسیل برای تنظیم سرعت چرخش هر چرخ در پیچ ها با توجه به زاویه حرکت هر یک از چرخ ها مورد نیاز است. در این میان، انتقال متناسب گشتاور از گیربکس به دیفرانسیل به عهده پینیون، تغییر زاویه آن بر عهده کرانویل و تنظیم گشتاور چرخ ها و زاویه آنها بر عهده کرانویل است. بنابراین در انتقال نیروی زیاد و گشتاور بالایی که به آنها میرسد، مناسبترعمل میکنند.
اهمیت نسبت دوران دیفرانسیل
یکی از نکات مهم در عملکرد دیفرانسیل، نسبت تعداد دور پینیون و کرانویل است که نقش مهمی در تعیین سرعت یا قدرت محور محرک خودرو دارد. نسبت پینیون به کرانویل به عنوان مشخصه دیفرانسیل توسط سازنده روی آن ذکر شده است. به عنوان مثال، این عدد به صورت 13.46 است که 46 نشان دهنده تعداد درایوهای پینیون و 13 نشان دهنده تعداد چرخش کرانویل است. این بدان معنی است که در هر 46 چرخش پینیون، کرانویل 13 بار می چرخد.
تعداد دورهای بیشتر پینیون به این دلیل است که یک قطعه محوری است که روی یک چرخ دنده بزرگ یک طرفه کرانویل قرار می گیرد، بنابراین سریعتر می چرخد. حال، هر چه عددی که از تقسیم این نسبت به دست می آید بزرگتر باشد، دیفرانسیل قوی تر است و هر چه کوچکتر باشد، دیفرانسیل سریعتر است.
این بدان معناست که دیفرانسیل با نسبت پینیون 13.43 دارای ضریب 3.3 و دیفرانسیل با نسبت 13.46 دارای ضریب 3.54 خواهد بود. طبق قانون ذکر شده دیفرانسیل اول سریعتر و دیفرانسیل دوم قوی تر است. زیرا در نوع اول، 46 چرخش پینیون برای 13 چرخش کرانویل، یعنی 13 چرخش چرخ ها، مورد نیاز است. اما در نوع دوم برای این تعداد چرخش کرانویل و چرخ ها فقط 43 بار چرخاندن پینیون کافی است.
