کاربرد گیربکس چیست؟

گیربکس چه کار می کند؟

یک از ساده ترین سوالات در مورد گیربکس، گیربکس چیست؟ است که ما در این مقاله به بررسی این قطعه پرداخته ایم. وقتی نوبت به چرخ دنده ها می رسد، همه چیز به سرعت گیج کننده می شود. اصطلاحات زیادی وجود دارد که سازندگان چرخ دنده و همچنین مهندسان و طراحان از آنها برای صحبت در مورد چیزی که اساساً یک چیز مشابه است استفاده می کنند. اصطلاح گیربکس (Gearbox)  یکی از این اصطلاحاتی است که اغلب اوقات استفاده می شود. برای جمع آوری اطلاعات در مورد "گیربکس چیست؟" و "گیربکس چکار میکند؟" با ما همراه باشید.

یک ماشین بدون "گیربکس" به سختی کار می کند، همچنین پر سر و صدا و ناراحت کننده خواهد بود. در این صورت فشار زیادی روی موتور و قسمتهای رانندگی وسیله نقلیه موتوری وارد می شود. داشتن ماشین با گیربکس راه حل بسیار بهتری است. برای شروع یک رانندگی راحت و داشتن قدرت برای عبور کندتر از ترافیک متحرک و بالا رفتن از تپه ها، باید یک جعبه دنده با انواع قطعات جزئی دنده در برخی از نقاط بین موتور و چرخ های رانندگی وسیله نقلیه موتوری نصب شود. گیربکس با مکانیزمیی که دارد کمک می کند  گشتاور موتور چند برابر شود.

یک گیربکس نیرو تولید شده از موتور را می گیرد و از یک سری چرخ دنده استفاده می کند تا به یک ماشین قدرت بیشتر و سرعت کمتری، یا قدرت کمتر و سرعت بیشتری بدهد.  اصطلاح دیگر گیربکس به منظور انتقال قدرت است.

گیربکس ها از یک سرعته به سه سرعته، چهار سرعته و اخیراً پنج جعبه دنده ارتقا یافته اند. در حال حاضر، جعبه دنده ها با شش دنده جلو نیز تولید می شوند. با این حال لکسوس برخی از مدل های خود را با جعبه دنده هشت سرعته را هم تولید می کند.

گیربکس یا جعبه دنده دستی

جعبه دنده ای که توسط راننده به صورت دستی از طریق چرخ دنده وارد می شود.

کارایی گیربکس

چرخ دنده های داخل جعبه دنده می تواند انواع مختلفی از چرخ دنده های مورب و چرخ دنده های مارپیچ مورب گرفته تا چرخ دنده ها و سایر موارد مانند چرخ دنده های سیاره ای باشد. چرخ دنده ها بر روی شافت هایی نصب می شوند که توسط یاتاقان های عنصر نورد پشتیبانی می شوند و می چرخند. گیربکس یک روش مکانیکی برای انتقال انرژی از یک دستگاه به دستگاه دیگر است و برای افزایش گشتاور در عین کاهش سرعت استفاده می شود.

گیربکس ها در بسیاری از کانسپت ها از جمله ماشین آلات، تجهیزات صنعتی، نوار نقاله و در واقع هر برنامه انتقال قدرت حرکت چرخشی که نیاز به تغییر در گشتاور و سرعت مورد نیاز دارد، استفاده می شوند.

بنابراین واضح است - جعبه دنده همیشه یک کامپوننت مکانیکی کاملاً یکپارچه است که متشکل از یک سری چرخ دنده های جفت گیری است که در یک محفظه با شافت و بلبرینگ وجود دارد (برای پشتیبانی و رفع بارها) و در بسیاری از موارد یک فلنج برای نصب موتور است. بیشتر صنعت حرکت هیچ تفاوتی بین اصطلاحات گیربکس و گیربکس ایجاد نمی کند. اما در چند زمینه، اصطلاح جعبه دنده به طور خاص به چرخ دنده محفظه ای گفته می شود که در بالا توضیح داده شد در حالی که اصطلاح کلی تر چرخ دنده به مجموعه هایی گفته می شود که در غیر این صورت چرخ دنده باز هستند و در برخی از قاب های ماشین موجود نصب می شوند.

نوع دنده

نوع دنده در درجه اول میزان "کارایی گیربکس" خاص را تعیین می کند. عدم کارایی در هر مرحله می تواند به موارد زیر مربوط باشد:

چرخ دنده های چرخشی - 0.5 to تا 3

چرخ دنده های مارپیچ - 0.5٪ تا 3٪

چرخ دنده های اریب - 0.5 to تا 3

چرخ دنده هایپوئید - 2 تا 10 درصد

چرخ دنده های سیاره - 2٪ تا 10٪

چرخ دنده های مارپیچ متقاطع - 5 تا 50 درصد

چرخ دنده های کرم استوانه ای - 10٪ تا 50٪

چرخ دنده های اسپیروئید - 3 تا 50 درصد

گیربکس های کرم به دلیل داشتن امکان نسبت بالا در فاکتور فرم کوچک، اما همچنین دارای کارایی نسبتاً کم، مشهور هستند.

با واحدهای چند مرحله ای، ناکارآمدی در هر مرحله افزایش می یابد.

بلبرینگ و مهر و موم

با توجه به نوع گیربکس عامل اصلی تعیین کننده کارایی، یاتاقان ها و مهر و موم ها انواع فراوانی ندارند و معمولاً برای هر نوع گیربکس قابل تغییر نیستند.

ملاحظات طراحی

نکته اصلی که باید هنگام بررسی طراحی برنامه گیربکس به آن فکر کنید، از دست دادن کلی انرژی ناشی از عدم کارایی نتیجه ی طراحی است. گیربکس های مارپیچی سیاره ای، خطی و مورب از بیشترین بازده ها برخوردار هستند، در حالی که گیربکس های کرم معمولاً کمترین بازدهی را دارند.