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.