گیربکس صنعتی چیست و چه انواع مختلفی دارد

آشنایی با گیربکس صنعتی و انواع مختلف آن

گیربکس یک ماشین مکانیکی است که توان مکانیکی دورانی را از یک منبع تولید مکانیکی به یک بار یا مصرف کننده توان مکانیکی انتقال می دهد. گیربکس هایی که در صنایع مورد استفاده قرار می گیرند به گیربکس های صنعتی مشهور هستند. این گروه از گیربکس ها دارای طول عمر بیشتری نسب به سایر انواع گیربکس ها بوده و همچنین گیربکس های صنعتی دارای راندمان بالا و تلفات کمتری نسبت به سایر گیربکس ها هستند دلیل این ویژگی استفاده از متریال مناسب و دقت بالاتر در ساخت آنها است.

ساختمان گیربکس های صنعتی

یک گیربکس صنعتی دارای حداقل یک ورودی و یک خروجی است که توان مکانیکی شامل سرعت دوران و گشتاور را دریافت و با تغییر دور به سرعت دوران و گشتاور جدید تبدیل می کند.

ورودی از طریق یک شفت که به یک محرک کوپل شده است توان را با دور مشخص تحویل گرفته و با تغییر در سرعت دوران یا جهت دوران، راستا یا امتداد آن در خروجی تحویل می دهد.

به این ترتیب با استفاده از یک گیربکس صنعتی می توانید توان مکانیکی را با حالت انعطاف پذیری از دور و گشتاور به بار متصل کنید.

اجزا و قطعات تشکیل دهنده یک گیربکس صنعتی

یک گیربکس صنعتی دارای اجزای مختلفی است. مهمترین جزء گیربکس چرخ دهنده های آن است. عامل تفاوت نوع و عملکرد یا کاربرد گیربکس های مختلف در واقع شکل، جنس و نوع دنده های گیربکس است. به صورتی که بیشتر اسامی گیربکس ها بر اساس نوع دنده های آن انتخاب شده است.

به این ترتیب گیربکس های صنعتی دارای بخش های زیر است.

• دنده های گیربکس : این بخش از گیربکس عموما در بخش داخلی گیربکس واقع شده و و جزء اصلی گیربکس است از یک دنده محرک و یک یا تعدادی دنده متحرک تشکیل شده است. نوع کاربرد یا روش عملکرد گیربکس به نوع، جنس و شکل قرارگیری و حرکت این دنده ها وابسته است.
• بدنه یا پوسته خارجی گیربکس صنعتی: همه اجزای گیربکس بر روی سطح یا داخل این بخش مونتاژ و نصب می شوند. شفت ها و کوپلینگ ورودی و خروجی گیربکس به این بخش متصل و از طریق پوسته گیربکس صنعتی می توانید گیربکس را بر روی محل استقرار نصب می شود. همچنین پوسته به عنوان محفظه ای برای نگهدار روانکار و روغن (انتخاب روغن موتور مناسب) مورد استفاده خواهد بود. جنس بدنه یا پوسته گیربکس معمولا از چدن است در مواردی از آلومینیوم نیز به عنوان پوسته گیربکس صنعتی استفاده می شود.
• شفت های ورودی و خروجی: این شفت های ورودی و خروجی گیربکس صنعتی به دو شکل سوارخ یا همانHollow  و یا شفت یک تکه یا همان Solid وجود دارد که بسته به نوع کاربرد می توان از آن استفاده نمود. جنس این شفت های گیربکس از فولاد سخت و مقاوم ساخته شده است.
• آببند یا کاسه نمدSeal : این قطعه برای آبندی شفت های ورودی و خروجی در مقابل نشت روغن از داخل گیربکس و ورود آب و ذرات خارجی به داخل گیربکس صنعتی استفاده می شود.
• یاتاقان ها: در ورودی و خروجی ها همچنین چرخ دنده های داخلی برای تحمل نیروهای شعاعی در محور های دوار از یاتاقان یا بلبرینگ ها استفاده می شود.
• در پوش های بازدید روغن و ساید گلاس: برای کنترل و بازدید سطح روغن و تخلیه یا تعویض و اضافه کردن روغن در پوسته گیربکس صنعتی دریچه هایی تعبیه شده است تا از طریق آنها بتوانید سطح و کیفیت روغن داخل گیربکس صنعتی را مورد بازبینی قرار دهید.
• دسته بندی گیربکس صنعتی

گیربکس های صنعتی به شکل کلی به دو دسته اصلی تقسیم می شوند. این دودسته شامل موارد زیر است:

1. گیربکس های صنعتی کاهنده: این گروه از گیربکس ها با قرار گرفتن بین محرک و بار یا متحرک دور مورد نیاز، بار را تهیه کرده و به بار اعمال می کند. در این گروه از گیربکس های صنعتی سرعت دوران خروجی نسبت به ورودی کاهش پیدا می کند و در نتیجه با کاهش سرعت در خروجی گشتاور افزایش خواهد داشت. باید توجه داشته باشید که در توان ثابت با کاهش دور به صورت عکس گشتاور افزایش میابد. به عبارت دیگر به همان نسبتی که دور خروجی گیربکس صنعتی کاهش داشته باشد، گشتاور با افزایش روبرو خواهد گشت.

2. گیربکس های صنعتی افزاینده: در گروه خاصی از کابردهای ویژه صنعتی نیاز به دورهای بالا وجود دارد در این موارد از گیربکس های صنعتی افزاینده استفاده می شود. در این گروه از گیربکس های صنعتی نسبت دور خروجی به ورودی بیشتر از یک است یا به عبارت دیگر دور در خروجی افزایش پیدا می کند. با توجه به ثابت بودن توان در ورودی و خروجی با افزایش دور در خروجی گیربکس صنعتی با کاهش گشتاور مواجه خواهیم بود.

گیربکس های تغییر دهنده راستا یا جهت دوران

در این گروه گیربکس ها سرعت دوران در ورودی و خروجی با هم برابر است. در نتیجه تغییری در گشتاور اتفاق نمی افتد.

از این گیربکس های صنعتی برای تغییر جهت گردش یا تغییر در امتداد انتقال نیرو استفاده می شود. نسبت دور بین ورودی و خروجی در این گروه از گیربکس های صنعتی یک است.

انواع مختلف گیربکس های صنعتی

گیربکس­ های صنعتی انواع مختلفی دارند و در بازار به نام های گوناگونی شناخته می شوند که برخی از آن ها عبارتند از:

• گیربکس حلزونی (Worm Gearbox): این نوع از گیربکس ها متشکل از یک ماردون فولادی که سخت کاری پیوسته شده و سنگ خورده است و یک چرخ دنده حلزونی از جنس غالبا برنز ریخته گری ساخته شده است. این گیربکس ها حرکت سینماتیکی خود را از این دو قطعه تامین می کند. در گیربکس های حلزونی به دلیل ساختار و زاویه خروجی آنها به دلیل متعامد بودن دارای کاربری های فراوانی است و به دلیل کارکرد نرم در سیستم های بالابر و همچنین آسانسورها که نیاز به ایجاد گشتاور و راه اندازی نرم است، کاربرد فراوانی دارند. همچنین این گیربکس ها در کانوایرها یا نوار نقاله ها و سیستم های انتقال مواد کوچک کاربرد فراوانی دارند. از دیگر فاکتورهای مهم در گیربکس های حلزونی، عدم برگشت پذیری یا خود قفل شوندگی است. یعنی گردش محور خروجی گیربکس تنها از طرف ماردون امکان پذیر است. به همین دلیل استفاده از این نوع گیربکس در بالابرها و آسانسورها کاربرد زیادی دارد. خاصیت خود قفل شوندگی به شکلی است که هرچه تفاوت قطر ماردون و چرخ دنده حلزونی بیشتر باشد، تاثیر بیشتری خواهد داشت، برای مثال برای نسبت­های بالای 30 خاصیت خود قفل شوندگی به شکل کامل در گیربکس عملی می­شود. از دیگر مزایای این گیربکس ها قابلیت نصب در هشت حالت متفاوت بوده که باعث استفاده راحت این گیربکس ها گردیده است.

• گیربکس های با ساختمان چرخ دنده ساده: این نوع از گیربکس های صنعتی دارای ساختمان ساده ای هستند و طراحی و ساخت آنها به سادگی امکان پذیر است. ساختمان این گروه از گیربکس ها به گونه ای است که محور چرخ دنده ها در گیربکس با محور ورودی و خروجی موازی است. در شرایطی که محور محرک با محور بار یا متحرک موازی است می توان از نوع گیربکس ها استفاده نمود. به دلیل عدم وجود زاویه مورب بین چرخ دنده ها و محور دوران نیروی محوری کمی در آنها ایجاد می شود. لذا هزینه یاتاقان ها و بلبرینگ ها کاهش میابد. این نوع از گیربکس های صنعتی دارای راندمان حدود 99% هستند و همچنین به دلیل اینکه سطح تماس بین دو چرخ دنده در هر لحظه به شکل یک خط راست است توانایی انتقال قدرت بالایی را دارا هستند. میزان تولید صدا در این گروه از گیربکس های صنعتی نسبت به نوع هلیکال که بعدا توضیح داده می شود کمی بیشتر است.

• گیربکس های حلزونی: این نوع از گیربکس های صنعتی دارای دو چرخ دنده اصلی هستند. یک چرخدنده مارپیچ یا ماردون که همان چرخدنده ورودی است و چرخ دنده دیگر که چرخ دنده خروجی است که به آن حلزون گفته می شود. نکته ای در این نوع گیربکس بسیار مشهود است محورهای ورودی و خروجی بر هم عمود هستند. نوع تماس بین دو چرخ دنده محرک و متحرک از نوع غلتش و لغزش همزمان است. این امر سبب افزایش اصطکاک در نتیجه ایجاد حرارت در این نوع گیربکس های صنعتی می شود. به همین علت عموما چرخ دنده حلزون را از فسفر برنز می سازند تا سطح سیقلی تری را ایجاد کند و از طرفی انتقال حرارت بهتری داشته باشد. قیمت ارزان و خاصیت خود قفل شدن یکی از امتیازهای این نوع از گیربکس های صنعتی است. از گیربکس های حلزونی نمی توان به شکل دائم و پیوسته استفاده نمود؛ چرا که میزان اصطهلاک در آنها افزایش پیدا می کند. این گروه از چرخ دنده ها به سه نوع اصلی تقسیم بندی می شوند.

  • Cylindrical Worm With Globoid Wheel
  • Globoid Worm With Cylindrical Wheel
  • Globoid Worm With Globoid Wheel

• گیربکس های صنعتی خورشیدی: این نوع از گیربکس های صنعتی شامل تعداد حداقل 5 تا 8 چرخ دنده ساده است که می توان با نسبت های 3 تا 6 انتقال و تبدیل دور و گشتاور را انجام داد. معمولا از این نوع از گیربکس ها می توان هم به عنوان کاهنده و هم افزایند استفاده نمود. از این گیربکس های صنعتی میتوان در حجم کم، تعداد طبقات زیادی را استفاده نمود. نوع بلبرینگ های مورد استفاده می تواند بسیار ساده و ارزان باشد.

• گیربکس های دنده مخروطی: گیربکس های صنعتی با چرخ دنده مخروطی شامل سه نوع هستند:

  • گیربکس با چرخ دنده ساده مخروطی Straight bevel
  • گیربکس با چرخدنده مخروطی مارپیچ spiral-bevel-gear
  • گیربکس با چرخ دنده مخروطی هیپوئید Hypoid bevel

• گیربکس با چرخدنده ساده مخروطی Straight bevel: برای ساخت این گیربکس بر روی یک مخروط ساده دندانه های مستقیم ایجاد می شود. هر دو چرخ دنده امتداد راستای دنده های آن در یک صفحه و داخل هم قرار میگیرند. محور دوران ورودی و خروجی گیربکس بر هم عمود است.

• گیربکس با چرخدنده مخروطی مارپیچ spiral-bevel-gear: در این نوع از گیربکس های صنعتی بر روی یک مخروط ساده دنده های مارپیچ را ایجاد می کنند که دارای زاویه مورب هستند به عبارت دیگر امتداد محورهای دوران در امتداد یک صفحه قرار داشته و همدیگر را قطع می کنند. محور دوران ورودی و خروجی گیربکس بر هم عمود است.

• گیربکس با چرخ دنده مخروطی هیپوئید Hypoid bevel: در این نوع گیربکس ها امتداد محور های محرک و متحرک عمود بر هم قرار گرفته که دنده بزرگتر را کرانویل می گویند و دنده کوچکتر پینیون نامیده می شود. از این شکل گیربکس بیشتر در دیفرانسیل خودروها استفاده می شود.

پارامترها و مشخصه های مهم در انتخاب گیربکس صنعتی

پارامترهای زیادی در انتخاب گیربکس صنعتی دخیل اند ولی تعدادی از آنها از اهمیت بیشتری برخوردار است. توجه به این نکات برای انتخاب درست و مناسب گیربکس بسیار مهم است چرا که در صورت عدم انتخاب صحیح منجر به هزینه های تکراری و گاهی خسارات به تجهزات وارد خواهد شد، در زیر موارد مهم و اولیه در خصوص انتخاب گیربکس صنعتی آورده شده است.

• توان ورودی: منظور از توان ورودی قدرت و یا توان ورودی قدرت الکتروموتور یا محرک اولیه ای است که به شفت ورودی است که بر حسب کیلووات یا اسب بخار تعیین می شود.
• دور یا سرعت ورودی: سرعت دوران ورودی یا شفت ورودی است این عدد با واحد دور بر دقیقه بیان می شود و حداکثر عدد دور را نشان می دهد.
• دور خروجی: سرعت حداکثر شفت خروجی را نشان می دهد که از دو عدد خروجی و ورودی اگر نسبت بگیرم در واقع نسبت تبدیل گیربکس را مشخص می کند. واحد آن دور بر دقیقه است.
• نسبت تبدیل: از تقسیم عدد دور یا سرعت دوران خروجی بر عدد دور یا سرعت دوران ورودی حاصل می شود.
• اندازه گشتاور خروجی: میزان گشتاور مجاز در حداکثر دور گیربکس است که بر اساس واحد نیوتن متر است.
• سایز شفت ورودی و خروجی: این سایز بر اساس قطر شفت بر مبنای میلی متر تعیین می شود.
• جنس پوسته: چدن یا آلومینیومی بودن آن است که در محیط هایی که با مواد خورنده سر و کار دارند از پوسته های چدنی استفاده می شود.
• دمای محیط: دمایی که گیربکس قرار است در آن محیط کار کند. این عامل بر روی نوع روانکار داخل گیربکس و همچنین کاسه نمدهای آن موثر است.
• شرایط محیطی: مواردی مانند میزان گردو غبار رطوبت، دمای محیط به لحاظ یخ زدگی، استوایی بودن و سایر عوامل محیطی مخرب.
• آرایش محورها: موازی یا عمودی بودن محورها در این پارامتر تعیین می شود.
• نوع انتقال نیرو: برای انتقال نیرو از چه روشی استفاده می شود. کوپلینگ، مستقیم، کلاچ، فولی تسمه و ...

برای دریافت اطلاعات بیشتر در خصوص مشخصات فنی و دریافت مشاوره خرید و استعلام قیمت به فروشگاه ویدفکتور مراجعه فرمایید:

• خرید گیربکس حلزونی
• خرید پمپ آب
• خرید الکتروموتور تکفار
• خرید الکتروموتور سه فاز
• خرید موتور کولر آبی
• خرید الکتروموتور مشعل