ما در این مطلب به مبحث طراحی چرخ دنده جناقی 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.
طراحی چرخ دنده جناقی
امروزه در دنیای قطعات مکانیکی چرخ دنده ها به اصلی ترین و پرکاربردترین قطعات تبدیل شده اند. چرخ دنده ها در اندازه های کوچک و بزرگ در دستگاه های مختلف از ساعت دیواری و مچی گرفته تا خودروهای سنگین و پیشرفته استفاده می شود. اما ملموس ترین کاربرد آن که تقریبا همه با آن آشنا هستند در گیربکس خودرو است.
قرار دادن مجموعه ای از چرخ دنده ها در گیربکس خودرو منجر به تعویض دنده و تنظیم جهت چرخش می شود. اخیراً تولید این قطعه مکانیکی در انواع و ابعاد مختلف در کشور توسعه یافته است. یکی از شرکت های فعال در این زمینه گیربکس رها می باشد. این شرکت هم در زمینه طراحی تخصصی گیربکس های خاص و هم در زمینه فروش گیربکس های تولیدی دیگر شرکت های بزرگ فعال است.
همانطور که گفته شد چرخ دنده ها انواع مختلفی دارند که یکی از آنها چرخ دنده مارپیچی یا چرخ دنده دوبل است. این نوع چرخ دنده ها به دلیل داشتن سطح تماس بیشتر در دندانه ها قابلیت تحمل بارهای سنگین را دارند و به همین دلیل در صنایع سنگین کاربرد فراوانی دارند.
چرخ دنده های حلزونی که به عنوان چرخ دنده های مارپیچ دوگانه نیز شناخته می شوند، چرخ دنده هایی هستند که برای انتقال نیرو از طریق محورهای موازی یا عمودی طراحی شده اند. ساختار دندانه منحصر به فرد چرخ دنده های خار از دو مارپیچ مجاور و متضاد تشکیل شده است که به شکل حرف “V” ظاهر می شوند.
چرخ دنده جناغی چیست؟
در این ترکیب چرخ دنده ها در کنار هم قرار می گیرند نه مقابل هم. از بالا شیارهای مارپیچ این چرخ دنده شبیه حرف V است که این چرخ دنده ها برخلاف چرخ دنده های مارپیچ بار محوری اضافی ایجاد نمی کنند.
چرخ دنده های حلزونی با استفاده از دندانه های V شکل صاف و دقیق به یکدیگر کوپل می شوند. مانند چرخ دنده های مارپیچ، چندین دندان در طول چرخش مشبک می شوند که حجم کار را توزیع می کند و عملکرد بی صدا را فراهم می کند. با این حال چرخ دنده های خار به دلیل ساختار دندانه ای که دارند، رانش محوری معمولی چرخ دنده های مارپیچ را خنثی می کنند.
دندانه های مجموعه چرخ دنده ممکن است به گونه ای ساخته شوند که نوک دندان مقابل هم تراز باشد یا نوک دندان با فرورفتگی دندانه دنده مقابل هم تراز باشد. چرخ دنده های حلزونی مانند چرخ دنده های مارپیچی دارای مزیت انتقال روان نیرو هستند، زیرا در هر لحظه از کارکرد آنها بیش از دو دندان درگیر می شود.
مزیت چرخ دنده جناغی نسبت به چرخ دنده مارپیچ چیست؟
مزیت چرخ دنده های خار نسبت به چرخ دنده های مارپیچ این است که رانش جانبی یک نیمه توسط نیمه دیگر متعادل می شود. این بدان معنی است که چرخ دنده های خار را می توان در گیربکس های گشتاور، بدون نیاز به یاتاقان های رانش بزرگ استفاده کرد. به همین دلیل، چرخ دنده های خار گام مهمی در معرفی توربین بخار به نیروی محرکه دریایی بودند. علاوه بر این، چرخ دنده های خار نسبت به چرخ دنده های مارپیچی دقیق تر هستند و بنابراین گران تر هستند.
از این نوع چرخ دنده ها در ماشین آلات سنگین استفاده می شود. چرخ دنده های حلزونی معمولاً کوچکتر از چرخ دنده های مارپیچی دوبل هستند و برای کاربردهای شوک و لرزش زیاد مناسب هستند. البته لازم به ذکر است که چرخ دنده های خار به دلیل سختی های ساخت و هزینه های بالا اغلب مورد استفاده قرار نمی گیرند.
دندانه های دقیق چرخ دنده های خار، تولید آنها را گران می کند. علاوه بر موارد ذکر شده باید گفت که چرخ دنده های خار نیازی به داشتن فاصله بین دو قسمت دنده ندارند. در نتیجه فضای محوری کمتری برای این نوع چرخ دنده ها مورد نیاز است.
ویژگی های چرخ دنده جناغی چیست؟
- با استفاده از چرخ دنده، تداوم قدرت، سرعت و گشتاور و خروجی درایو دنده به حداکثر می رسد تا دنده بتواند نیازهای مکانیکی را برآورده کند.
- این نوع دنده در برابر خرابی مقاومت می کند. گاهی اوقات لازم است که برخی از چرخ دنده ها با وجود دندان های از دست رفته یا ناهماهنگی به کار خود ادامه دهند.
- مقاوم در برابر لرزش و ضربه. بارهای سنگین ماشین یا واکنش متقابل ممکن است به دنده فشار وارد کند. این نوع دنده در برابر این ضربه ها و فشارها مقاوم است.
- برخلاف دندههای سنگینتر که به سختی متوقف میشوند یا عقب میروند، این دنده در هنگام شتاب و کاهش سرعت ثابت است.
- مقاومت این چرخ دنده در برابر خوردگی بالاست. چرخ دنده هایی که در معرض محیط های خشن یا مواد شیمیایی قرار دارند باید به طور ویژه سخت شده یا محافظت شوند.
- چرخ دنده خار می تواند دمای بالا را تحمل کند. برخی از چرخ دنده ها ممکن است در دماهای بالا تاب بخورند یا شکننده شوند.
- صدای کم در حین کار چرخ دنده ها عملکرد بی صدا را ارائه می دهند.
کاربرد چرخ دنده های جناغی در صنعت
چرخ دنده های حلزونی در صنایعی مانند معدن، دریایی و صنایع سنگین کاربرد دارند. علاوه بر این، چرخ دنده های خار نیز در آسیاب های بادی، توربین های بخار و نیروی محرکه کشتی استفاده می شود.
