مقاله 9: مواد مورد استفاده برای چرخ‌دنده‌ها3 / Article9:Kind of Material for Gears 3

 آهن ریختگی

چرخ‌دنده‌های ساخته شده از آهن ریختگی ارزان است و ظرفیت ضربه‌ی زیادی دارد. وقتی چرخ دنده‌ها دارای شکل پیچیده می‌شوند. در موارد مشخص آهن ریختگی تنها انتخاب است. آهن ریختگی نسبت به فولاد ضعیف‌تر و تردتر است. گرافیت زیادی که در آهن ریختگی وجود دارد نقش روانکاری را انجام می‌دهد و از سایش دندانه‌ها جلوگیری می‌کند‌. هنگامی که ظرفیت بار بیشتر و استحکام در برابر تنش‌های تماسی مطرح است ممکن است از گرافیت کروی و یا چدن مالیبل استفاده شود. در سال‌ها‌ی اخیر چرخ‌دنده‌های زینتر شده توسط فرایند‌های متالورژی پودر از پودر آهن ساخته شده که دارای هزینه‌ی کم ماشین‌کاری است و در جایی که استحکام آن‌قدر مورد نیاز نیست بکار می‌روند. این چرخ‌دنده‌ها دارای مقاومت سایشی و روانکاری ساده‌اند.

 

 فلزات غیر آهنی

    در میان فلزات غیر آهنی که در ساخت چرخ‌دنده‌ها کاربرد دارند، آلیاژ برنز دارای بیشترین استفاده است. انواع مختلف برنزها به عنوان ماده‌ی خام برای چرخ‌دنده بکار می‌رود و این بخاطر مقاومت خوب آن در مقابل نیرو‌های برشی است که بطور مثال در حلزون و چرخ‌حلزون وجود دارد. همچنین مانند چدن، برنزها نیز به سهولت می‌توانند برای دست‌یابی به اشکال پیچیده، در صورت لزوم ریخته شوند. فسفر برنز برای حلزون و چرخ‌حلزون پیشنهاد می‌شود که همراه با سختی بالا و دقت فراوان است و معمولاً برای بار متوسط و سرعت متوسط بکار می‌رود. قلع- برنز ها استحکام خوب و سختی و ارتجاعیت مناسبی دارند و برای حلزون و چرخ‌حلزون در موارد مختلف بکار می‌روند. سیلیکون- برنز‌ها دارای خواص مشابه با فسفر-برنزها هستند. در کنار آن سرب برنز ، منگنز برنز ، آلومینیوم برنز و نیکل برنز نیز کاربرد بسیاری به‌عنوان مواد چرخ‌دنده پیدا کرده‌اند.

 مواد غیر فلزی

    علاوه بر انتخاب چرخ‌دنده‌های فلزی گاهی اوقات به سبب آرام کار کردن و بی‌صدایی، چرخ‌دنده‌ها را از مواد نساجی یا چوب و یا فیبر و یا پوست خام تهیه می‌نمایند. وزن این نوع چرخ‌دنده کم بوده و چرخ‌دنده‌های تهیه شده از مواد نساجی نیز غیرقابل‌نفوذ آب می‌باشند و در مقابل روغن دوام دارند که معمولاً به چرخ‌دنده‌های بی‌صدا معروفند. کار چرخ‌دنده‌هایساخته شده از مواد نساجی مثل نووتکست و رزیتکست که عبارتند از قشر نخ متراکمی که با صمغ مصنوعی تحت حرارت و فشار زیاد پرس شده رضایت‌بخش است و لنکنوفل که عبارت است از الیاف چوبی که با صمغ مصنوعی تحت حرارت زیاد پرس شده باشد. چرخ‌دنده‌های نساجی و فیبری برای دستگاه‌های راه‌انداز بکار برده نمی‌شود زیرا در غیر‌این‌صورت دنده‌های آن‌ها خواهد شکست‌. موارد استعمال این نوع چرخ‌دنده‌ها برای انتقال سرعت‌های زیاد و فشار کم در حالی‌که جنس چرخ‌دنده‌ی درگیر با آنها از فلز انتخاب گردد مناسب می‌باشد.

مقاله 8: مواد مورد استفاده برای چرخ‌دنده‌ها 2 / Article 8:Kind of Material for Gears 2

فولاد ریختگی برای چرخ‌دنده‌ها

هنگامی که چرخ‌دنده‌ها از فولاد ریختگی ساخته شوند فولاد بکار رفته باید با الزامات و خواص شیمیایی که در قوانین مربوط به فولاد چرخ‌دنده‌ها قرار می‌گیرند مطابقت کند. معمولاً چنین فولادی در کوره‌ی باز یا الکتریکی ساخته می‌شود. باید توجه شود که تمام فولاد‌های ریخته شده برای چرخ‌دنده باید بطور کامل نرماله یا آنیل گردد. دما و زمان عملیات حرارتی باید مناسب انتخاب شود تا در نهایت ساختار‌های دانه‌ای بدون عملیات حرارتی باقی نماند.

از زمره‌ی فولاد های آلیاژی منگنز- نیکل با درصد بالا مقاومت در مقابل حرارت، سایش و تنش‌های خمشی بالایی ارائه می‌دهند. فولاد‌های ضدزنگ مارتنزیتی برای چرخ‌دنده‌ها زمانی بکار می‌روند که خواص مکانیکی بالا همراه با مقاومت در مقابل خوردگی، لازم و ضروری است. وقتی که چرخ‌دنده‌ای با سطح مقطع بزرگ باید سخت شود فولاد‌های آلیاژی پیشنهاد می‌شود زیرا عناصر آلیاژی سختی‌پذیری لازم را به قطعه‌کار می‌دهند‌. واقعیت این است که فولاد‌های آلیاژی به‌نسبت فولاد‌های کربنی، بیشتر تابع روش‌های عملیات حرارتی هستند. همچنین در‌مورد چرخ‌دنده‌هایی با سطح مقطع و شکل ویژه نتایج زیان‌باری ندارند. عموماً در مصارف صنعتی فولادهای کربنی ساده‌ی عملیات حرارتی‌شده بسیار معمول‌ترند از فولادهای آلیاژی و این به‌دلیل هزینه‌ی زیاد این آلیاژها در بسیاری از ملاحظات طراحی و شرایط کاری فولاد‌های کربنی ساده برای بسیاری از کاربرد‌های صنعتی، بسیار مفید و اقتصادی می‌باشد.

 

Cast steel for gears

When gears are made of cast steel, the steel used must meet the requirements and chemical properties set out in the Gear Steel Code. Usually, such steel is made in an open or electric furnace. It should be noted that all cast steels for gears must be fully normalized or annealed. The temperature and time of heat treatment should be chosen appropriately so that finally the granular structures are not left without heat treatment.

مقاله ی 7: مواد مورد استفاده برای چرخ‌دنده‌ها 1 / Article 7:Kind of Material for Gears 1

چرخ دنده تراشی با تیغه فرز

 

 مواد مورد استفاده برای چرخ‌دنده‌ها

1  فولاد

انواع مختلف فولاد کاربرد فراوانی در ساخت چرخ دنده دارند که این به دلیل حیطه‌ی وسیع و تغییر پذیر مشخصات همراه با قابل دسترس بودن و توانایی ترکیب استحکام بالا و قیمت کم دارد. انواع وسیع فولاد بکار رفته از فولاد‌های کربنی ساده تا فولاد‌های پر آلیاژ درجه بندی می‌شوند. فولادهای بکاررفته نیز خود در مقدار کربن متفاوت‌اند. انتخاب نهایی، البته با توجه به فاکتورهایی چون مقدار استحکام، اندازه‌ی مورد نیاز چرخ دنده، شرایط کار و سایر ملاک‌های طراحی انجام می‌شود.

Materials used for gears

 1Steel

Different types of steel are widely used in the construction of gear wheels, which is due to the wide and variable range of specifications along with availability and the ability to combine high strength and low price. The wide variety of steels used are graded from plain carbon steels to high alloy steels. The used steels also differ in the amount of carbon. The final choice, of course, is made according to factors such as the amount of strength, the required size of the gear wheel, working conditions and other design criteria

مقاله ی 6: جزئیات پروفیل چرخ دنده گسترانی (اینولوت) / Article 6: Details of involute gear profiles

 جزئیات پروفیل چرخ دنده گسترانی (اینولوت):

درپروفیل دندانه‌های چرخ‌دنده گسترانی نقطه‌ی تماس ازنزدیکی یکی از دندانه‌ها شروع شده و با چرخش چرخ دنده، نقطه‌ی تماس از آن چرخ‌دنده دور شده و به دیگری نزدیک می شود. اگر نقطه‌ی تماس را دنبال کنیم، نشانگر یک خط مستقیم است که از یکی از چرخ دنده‌ها شروع شده و در کنار دیگری پایان می‌یابد. این بدان معنی است که شعاع نقطه‌ی تماس با درگیر شدن دندانه‌ها بزرگتر می‌شود. قطر دایره‌ی گام، قطر تماس موثر است. از آن‌جایی که قطر تماس ثابت نمی‌باشد قطر دایره‌ی گام واقعاً فاصله تماس متوسط است. وقتی که دندانه‌ها ابتدا شروع به درگیر شدن می‌کنند دندانه‌ی چرخ دنده‌ی بالایی به دندانه‌ی چرخ دنده‌ی پایینی در داخل قطر دایره گام برخورد می‌کند. اما توجه شود که آن قسمت از دنده‌ی بالا که با دنده‌ی پایین تماس پیدا می‌کند، در آن نقطه بسیار لاغر است. با چرخش چرخ‌دنده، نقطه‌ی تماس به سمت قسمت ضخیم‌تر دندانه‌ی چرخ دنده‌ی بالایی لغزیده می‌شود. این امر دنده‌ی بالایی را به جلو رانده، بنا براین مقدار جبرانی برای قطر تماس، اندکی کوچکتر می‌باشد. با ادامه دادن دندانه‌ها به چرخیدن، نقطه‌ی تماس دور‌تر شده حتی از قطر دایره‌ی گام خارج می‌شود. اما پروفیل دندانه‌های پایینی جبرانی برای این جابجایی است. نقطه‌ی تماس شروع به لغزیدن به سمت قسمت لاغر دندانه پایینی می‌کند مقدار کمی از سرعت چرخ‌دنده‌ی بالایی برای جبران قطر تماس افزوده شده، کم می‌کند. نتیجه‌ی نهایی این است که حتی اگر قطر نقطه‌ی تماس بطور ممتد تغییر کند سرعت ثابت باقی می‌ماند. بنابراین پروفیل دندانه‌ی چرخ‌دنده گسترانی یک نسبت سرعت دورانی ثابت تولید می‌کند.

 

In the gears profile, the point of contact propagation starts near one of the gears

مقاله ی 5: انواع چرخ دنده ها 2 / Article 5: Types of Gears 2

انواع چرخ‌دنده‌های حلزونی

 چرخ‌دنده‌ی حلزونی هنگامی مورد استفاده قرار می‌گیرد که نیاز به دنده‌ی کاهشی بزرگی باشد. برای چرخ‌دنده‌های حلزونی، نسبت کاهش ۲۰:۱ و حتی تا ۳۰۰:۱ یا بالاتر از آن متعارف است.

 

بسیاری از چرخ‌دنده‌های حلزونی خاصیت جالبی دارند که چرخ دنده های دیگر ندارند: پیچ حلزون به راحتی می تواند چرخ دنده را بچرخاند ولی چرخ دنده نمی تواند پیچ حلزون را بچرخاند و این بدان علت است که زاویه‌ی روی پیچ حلزون به‌قدری کم است که وقتی چرخ دنده سعی می کند آن را بچرخاند نیروی اصطکاک بین چرخ‌دنده و پیچ حلزون آن را در جای خود نگه می‌دارد و مانع چرخش آن می‌شود. این خاصیت برای ماشین‌هایی از قبیل سیستم های نقاله‌ی مکانیکی مورد استفاده است. آن‌هایی که خاصیت قفل کنندگی در آنها هنگامی که موتور نمی‌چرخد، می تواند همانند یک ترمز برای نقاله عمل کند.استفاده خیلی جالب دیگر چرخ دنده های حلزونی در دیفرانسیل تورسن¹[1] که در بعضی از اتومبیل‌ها و کامیون‌های بارکش با کارایی بالا استفاده می‌شود می‌باشد.

  چرخ و پیچ حلزون د رگیر

 

مقاله ی 4 : انواع چرخ دنده ها 1/ Article 4: Types of Gears

 

 چرخ دنده‌ی‌ساده

چرخ‌دنده‌های ساده معمولی‌ترین نوع چرخ‌دنده می باشند. آن‌ها دندانه‌های صافی دارند و بر روی محورهای موازی سوار می‌شوند. سابقاً چرخ‌دنده‌های ساده‌ی بسیاری برای به‌وجود آوردن دنده‌های کاهشی بسیار بزرگی استفاده می‌شد .چرخ‌دنده‌های ساده در دستگاه‌های بسیاری استفاده می شوند. مانند پیچ‌گوشتی الکتریکی‌، آب‌پاش نوسانی، ساعت زنگی، ماشین لباسشویی و خشک‌کن لباس اما در اتومبیل خود تعداد زیادی از آن را نخواهیم یافت زیرا چرخ دنده‌ی ساده واقعاً می تواند پر سروصدا باشد. هر وقت دندانه‌ی چرخ دنده، یک دنده را با چرخ‌دنده‌ی دیگری درگیر کند دنده‌ها برخورد کرده و این ضربه، صدای بلندی تولید می‌کند، همچنین فشار روی چرخ دنده را افزایش می دهد برای کاهش دادن صدا و فشار روی چرخ‌دنده اغلب چرخ دنده‌های اتومبیل مارپیچی می‌باشند.

مقاله ی 3 : چرخ دنده ها چگونه کار می کنند؟ / ? Article 3: How Do Gears Work

چرخ‌دنده‌ها در بسیاری از وسایل مکانِیکی استفاده می‌شوند. آن‌ها کارهای متفاوت بسیاری انجام می‌دهند ولی مهم‌ترین آن کاهش دنده در تجهیزات موتوری است. این نقشی کلیدی است زیرا اغلب یک موتور کوچک چرخان با سرعت زیاد می‌تواند قدرت کافی برای وسیله را تولید کند ولی گشتاور کافی را نمی‌تواند .چرخ‌دنده‌ها در بسیاری از وسایل مکانِیکی استفاده می‌شوند. به عنوان مثال پیچ گوشتی الکتریکی دنده‌ی کاهشی بسیار بزرگی دارد زیرا نیاز به گشتاور پیچشی زیادی برای پیچاندن پیچ دارد. ولی موتور فقط مقدار کمی گشتاور در سرعت بالا تولید می‌کند. با دنده‌ی کاهشی، سرعت خروجی کاهش اما گشتاور افزایش می‌یابد. کار دیگری که چرخ‌دنده‌ها انجام می‌دهند تنظیم کردن جهت چرخش است.به عنوان نمونه در دیفرانسیل بین چرخ‌های عقب اتومبیل، قدرت بوسیله‌ی میل محوری که به مرکز اتومبیل متصل است منتقل می‌شود و دیفرانسیل باید ۹۰ درجه نیرو را بچرخاند تا در چرخ‌ها بکار برد. پیچیدگی‌های بسیاری در انواع مختلف چرخ‌دنده وجود دارد. به همین خاطر درباره‌ی انواع مختلف چرخ‌دنده که در همه نوع ابزارهای مکانیکی یافت می‌شوند و اینکه هرکدام چگونه کار می کنند خواهیم آموخت.

مقاله ی 2 : تاریخچه ی چرخ دنده ها

 

در قرن هجدهم با آغاز انقلاب صنعتی در اروپا نیاز به چرخ‌دنده‌ها بیشتر از قبل احساس شد. در این زمان با استفاده از مدل های ریخته گری کاملاً دقیق که دندانه و پره و توپی تهیه شده بودند چرخ‌دنده‌های دقیقی از جنس چدن ساخته شده اما این پایان کار نبود با اختراع ماشین چرخ‌دنده‌تراشی، انقلاب جدیدی در صنعت چرخ دنده سازی آن زمان ایجاد شد و با استفاده از این ماشین‌ها چرخ دنده های دقیق تری از جنس فولاد و چدن ساخته شد. در قرن نوزدهم با بوجود آمدن کشتی های بخار، ماشین‌های ابزار و ...، چرخ‌دنده‌ها کاربرد گسترده تری پیدا کردند و با آغاز قرن بیستم، با به عرصه آمدن خودرو و هواپیما دریچه‌ی نوینی به روی صنعت چرخ دنده سازی گشوده شد و این صنعت همراه با پیشرفت صنایع دیگر به جلو می‌رفت و توسعه می‌یافت.

مقاله ی 1 : نوار نقاله ها / conveyer

    عصر صنعت و تکنولوژی در جهان، رقابت شرکت ها در تولید سریع با راندمان بالا و سود دهی بیشتر، مهندسان را برآن داشت تا دست به ساخت و نصب دستگاه های صنعتی در کارخانه ها بزنند. یکی از این وسایل نوار نقاله ها هستند و در اغلت کارخانه ها می توان آن ها را درحالی که خط وسیعی را به خود اختصاص داده اند مشاهده نمود. در این راستا برای دست یابی به سرعت و گشتاور مورد نیاز،گیربکس های نوار نقاله طراحی شدند.

    گیربکس نوار نقاله مکانیزمی برای تغییر دور محور ورودی از موتور به محور اصلی نوار نقاله می باشد.  در  درجه ی اول فاکتور هایی مانند تعداد دندانه ی هر چرخ دنده، فاصله ی محوری دو چرخده ی در گیر و ... در دست یابی به سرعت خطی نوار نقاله دخیل بوده، لذا محاسبه ی دقیق آن ها امری ضروری است و در مرحله ی بعد تهیه ی نقشه های ساخت تک تک اجزای گیربکس که به واحد ساخت ارسال می شوند، از اهمیت کمتری برخوردار نیست و در درجه ی دوم اشغال فضای زیاد گیربکس های موجود مسئله ای است که باید حل بشود. 

طراحی بدنه ی خودرو با اتوکد مکانیکال / design of car by AutoCAD Mechanical

    با نرم افزار های بسیاری می توان بدنه ی خودرو را طراحی نمود . یکی از این نرم افزار هایی که در حیطه ی طراحی صنعتی هم کاربرد دارد Auto CAD Mechanical  می باشد. اسکیس و بدنه ی طرح را می توان با دقت بسیار بالا ایجاد نمود تا افکت های مورد نظر را با دست یا نرم افزار هایی مثل فوتوشاپ بر روی آن پیاده سازی کرده و به مشتریان خود تحویل دهید . نمونه ی کلی از این مورد را در کلیپ زیر مشاهده می کنید.

The car body can be designed with many softwares. One of these softwares that is also used in the field of industrial design is Auto CAD Mechanical. The sketch and body of the design can be created with great precision to implement the desired effects by hand or software such as Photoshop and deliver it to your customers. You can see a general example of this in the clip below.