چرخ دنده شانه ای چیست؟

مقدمه:

دنده ها را می توان بر اساس نوع شفت (موازی، متقاطع، غیر موازی و غیر متقاطع)، با توجه به سرعت چرخ دنده (سرعت کم، سرعت متوسط​​، سرعت زیاد) و با توجه به نوع سیستم داخلی یا خارجی بودن آن، طبقه بندی کرد. انواع مختلف چرخدنده در بازار موجود است که هر کدام کاربردهای مختلفی در حوزه هوا نوردی، معدن، زنجیره های تولید در صنعت خودرو، صنعت داروسازی، منسوجات و…. دارند. بخش ها و زمینه هایی که در آنها می توانید ماشین آلاتی را پیدا کنید که از انواع مختلف چرخ دنده استفاده می کنند، فراوان است. چرخ دنده ها، که عملکرد اصلی آنها بر اساس اتصال بین تاج و یک دنده به عنوان زنجیر چرخ است، از مواد مختلف و با عرض های مختلف دندانه ساخته می شوند، لذا در اینجا به منظور آشنایی بیشتر با این سبک، لازم است بدانیم چرخ دنده شانه ای چیست؟ و چه کاربردی دارد؟

 

 

انواع چرخ دنده های موجود در بازار

در مرحله بعد، چندین نمونه از چرخ دنده های مختلف که امروزه بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند، آورده شده است که به شرح زیر است:

• چرخ دنده مورب
• چرخ دنده مخروطی
• چرخ دنده شانه ای
• چرخ دنده مستقیم

تمایز اصلی انواع چرخ دنده های موجود در بازار با توجه به موقعیت و شکل دندان های آنها انجام می شود. به این معنا که، آنها به چرخ دنده های محور موازی و محورهای غیر موازی طبقه بندی می شوند.

 

• چرخ دنده های محور موازی

چرخ دنده های استوانه ای: آنها بارهای واکنش شعاعی را در محور ایجاد می کنند و قدرت را از طریق شفت های موازی منتقل می کنند. این نوع چرخ دنده ساده ترین است و معمولاً برای سرعت های کوچک و متوسط استفاده می شود، زیرا هنگام افزایش سرعت، سر و صدا ایجاد می کند. چرخ دنده شانه ای در این گروه قرار دارد.

 

چرخ دنده های استوانه ای مارپیچ: انتقال نیرو همانند نوع دنده قبلی اتفاق می افتد، اما اکنون محور می تواند غیر موازی یا موازی باشد. دندانه های آنها نسبت به محور چرخش مایل بوده و حرکت بیشتری را با سرعت بیشتری نسبت به چرخ دنده های استوانه ای ایجاد می کنند. آنها سیال تر و بی صدا هستند، اما در عوض نیاز به روغن کاری بیشتری دارند و سریعتر فرسوده می شوند.

 

چرخ دنده های مارپیچ دوگانه: آنها مارپیچ راست و چپ را با هم ترکیب می کنند. یک شاخه متقارن و یک نیروی رانش مخالف و برابر ایجاد می کنند. آنها رانش محوری را حذف می کنند، به این معنی که یاتاقان ها و تکیه گاه ها دیگر مجبور به جذب آن نیستند.

 

• چرخ دنده های محور غیر موازی

چرخ دنده های مارپیچی:سطح تماس آنها در مقایسه با چرخ دنده های مورب، مستقیم و بزرگتر است. آنها می توانند حرکت محور را که بریده شده و برای کاهش سرعت در شفت های 90 درجه استفاده می شود، منتقل کنند.

 

چرخ دنده های هیپوئید: فعالیت آنها در ارتباط با محور تاج خارج از مرکز است. آنها به دلیل عمر طولانی و سر و صدای کم تولید شده، برجسته هستند، اگرچه به روغن های فشار قوی نیاز دارند. از آنها در قایق ها و ماشین آلات صنعتی استفاده می شود.

 

نکات قابل توجه در بررسی چرخ دنده شانه ای

موادی که برای تولید اکثر چرخ دنده ها بالاخص چرخ دنده شانه ای استفاده می شود:

فولاد سفت، یکی از رایج ترین مواد برای انواع چرخ دنده است و آلومینیوم نیز رایج است. سایر مواد مورد استفاده عبارتند از:

فولادهای با مقاومت بالا

فولادهای ضد زنگ

آلیاژهای مبتنی بر مس

آلیاژهای آلومینیوم ریخته گری

چدن خاکستری

آلیاژهای منیزیم

انواع مختلف چرخ دنده ها بالاخص چرخ دنده شانه ای که در بسیاری از بخش ها وجود دارد و کاربردهای فراوانی دارند، مانند: بخش کشاورزی، که در آن نقش کلیدی در انجام مکانیزه، مانند کاشت، شخم زدن یا آبیاری و همچنین در راه اندازی تراکتور دارند.

در زمینه خودرو، عملکرد آنها معمولاً این است که به عنوان فرستنده نیروها عمل کرده و سرعت را تنظیم کنند.

در مورد وسایل نقلیه دریایی، چرخ دنده ها روی قایق های ماهیگیری، زیردریایی ها، قایق های کار یا قایق های تفریحی کار می کنند.

در تولید نیروی باد، چرخ دنده ها سرعت تولید ژنراتورها را افزایش می دهند، عملکردی که در صنایع تولید سیمان نیز مورد استفاده قرار می گیرد. آسیاب های غلتکی برای حمل و نقل اسلب و آسیاب های نورد سیم استفاده می شود.

 

 کاربردهای چرخ دنده شانه ای

از مهم ترین کاربردهای چرخ دنده شانه ای می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. پمپ هیدرولیک

این انرژی مکانیکی دوار را به انرژی هیدرولیکی تبدیل می کند. از یک جفت دنده متصل تشکیل شده است و دارای محور محرک و راننده است که توسط محور موتور هدایت می شود. این یکی، به دلیل جابجایی ناشی از تماس بین دندان های چرخ دنده، محور محرک را می چرخاند.

 

2. کاهش سرعت

آنها از جفت دنده های دایره ای و دندانه دار بالاخص چرخ دنده شانه ای برای کاهش کارایی و ایمن سرعت موتور استفاده می کنند. علاوه بر این، آنها از چرخ دنده هایی با قطرهای بسیار متفاوت برای کاهش سرعت چرخش استفاده می کنند.

 

3. دیفرانسیل

به طور گسترده ای در بخش خودرو استفاده می شود و چرخاندن دو چرخ محرک یک وسیله نقلیه را با سرعت های متفاوت نسبت به بقیه آسان می کند. یک دیفرانسیل از دو چرخ دنده سیاره ای متصل به انتهای نیمه محور چرخ ها و دو ماهواره یا حلقه مخروطی دیگر در انتهای محور خود تشکیل شده است.

 

4. گیربکس

این سیستم با نسبت گیربکس های مختلف، موتور را با سیستم انتقال قدرت جفت می کند. همچنین دور موتور را کاهش می دهد. برخی از بلبرینگ ها از چرخ دنده ها پشتیبانی می کنند. از طریق کلاچ یا مبدل گشتاور به چرخ فلک موتور متصل می شود.

 

نتیجه گیری:

انتخاب نوع مناسب چرخ دنده برای جلوگیری از خرابی و تعمیرات پرهزینه در هر محیط صنعتی ضروری است، که در این میان استفاده از چرخ دنده شانه ای در محیط ها و مشاغل مختلف بسیار پرکاربرد است. کارایی این مکانیزم ها توسط عوامل متعددی مانند طراحی، نیروی تماس، مقاومت خمشی یا ارتعاش ناشی از کوپلینگ های مختلف بین چرخ دنده ها تعیین می شود.