گیربکس دستگاهی مکانیکی است که از افزایش یا کاهش سرعت گشتاور، قدرت و دور چرخش بین موتور و همچنین ماشینی که آن را به حرکت در میآورد استفاده میکند، تا انتقال قدرت و عملکرد را به درستی مدیریت کند. در صنعت، نقش واسطۀ بین منبع انرژی (مثل موتور یا موتورالکتریکی) و تجهیزاتی که از نیرو برای انجام کار استفاده میکنند (مثل برش دهندهها) را ایفا میکند، تا بهرهوری عملیاتی و تحمل بارهای سنگینتر را موجب شود.
گیربکس صنعتی که از جنس برنج، آلومینیوم، چدن و یا آهن ساخته میشود، همزمان چندین کار را با هم انجام میدهد، تا کار با بهترین سرعت، با کمترین فعالیت حول محور اصلی و در دورههای طولانی قابل انجام باشد. این نوع گیربکس در حصول اطمینان از کار روان، اثربخش و مطمئن ماشینآلات سنگین صنعتی نقش دارد. انتخاب اندازۀ مناسب و تیپ گیربکس از این نظر حائز اهمیت است که میتواند ریسک تحمل بار بیش از حد را که به دستگاه آسیب خواهد زد را، کاهش دهد و به طور موثری طول عمر ماشین آلات را افزایش میدهد. ضمناً تضمین میکند، انتقال نیرو به درستی انجام شود و از تحمیل هزینۀ اضافی نیز جلوگیری خواهد کرد.
محصولات مرتبط: گیربکس ایلماز
عوامل موثر در تفاوت تیپ های گیربکس
برای تعیین تیپ گیربکس میتوان از جداولی استفاده کرد که حداکثر قدرت (به کیلوگرم) براساس سرعت ورودی و نسبت انتقال را نشان میدهند. حتی برای گشتاور خروجی که گیربکس میتواند انتقال دهد هم، جداولی تعریف شده است. در واقع اهمیت انتخاب تیپ یا سایز مناسب گیربکس از جهت تفاوت انواع این دستگاهها در توان قابل ارائه، حجم و ابعاد مورد نیاز با توجه به فضای در دسترس، جنس بدنه، جزئیات طراحی، قابلیت اتصال قطعات یا لوازم جانبی و همچنین نوع ورودی و خروجی سیستم میباشد.
ابعاد
برای گیربکس حلزونی سایزهای استاندارد 45، 50، 63، 80، 100 و 125 تعریف شده است. برای گیربکس خورشیدی هم 40، 60 و 80 سه سایز پرطرفدارند. البته سایز در گیربکسهای پلاستیکی که به واسطۀ وزن سبکتر و هزینۀ تولید کمتر در اغلب صنایع نقشی حیاتی دارند، مهمتر است. به علاوه عوامل دیگری مانند طول و عرض دستگاه، قطر شافت و همچنین فاصله مرکز تا نقطه میانی شافت نیز در تعیین تیپ گیربکس مؤثر است.
مشخصات فنی
مشخصات فنی هر تیپ گیربکس، موارد زیر را در برمیگیرد:
- نیروی انتقال داده شده توسط گیربکس یا Pre (kw) (این نیرو با ضرب توان مورد نیاز برای ماشین {Pis(kw)} در ضریب ایمنی عملیات (F) بدست میآید.)
- توان ورودی برحسب کیلووات
- نسبت و نوع دنده و چرخدندهها
- سرعت ورودی گیربکس که یاn1(rpm) و سرعت خروجی گیربکس که یاn2(rpm) (از آنجایی که گیربکس برای کاهش سرعت استفاده میشود، عدد سرعت ورودی معمولاً از سرعت خروجی بزرگتر است. نسبت سرعت ورودی به خروجی هم نشاندهندۀ نسبت کاهش میباشد.)
طراحی
گیربکس متشکل از محور، بلبرینگ و پوشش آن، کلاچ، بک استاپ، دیسکهای جمعشوند، کوپلینگ، پیچ و مهرومومها است. طراحی گیربکسهای صنعتی به عنوان گستردهترین جزء مکانیکی مورد استفاده، در صنایع مختلف با اهداف مختلف صورت میگیرد. نرمافزارهایی مثلKISSsoft یا مهندسی معکوس از جمله راههای طراحی گیربکس هستند و به طبع آن چککردن، بهینهسازی و رفع اشکال انجام میشود.
محصولات مرتبط: موتور گیربکس شافت مستقیم دور متغیر
تیپ یا سایز گیربکس حلزونی
متداولترین نوع گیربکس صنعتی، گیربکس حلزونی است که دارای دندانههای مستقیم میباشد. این نوع برای افزایش یا کاهش سرعت یک دستگاه با چندین گشتاور مناسب بوده و قدرت را از طریق مجموعهای از دندههای جفتشده بههم، از یک محور به محور دیگر منتقل میکند.
سایزهای تیپ مکعبی سری NMRV |
سایزهای تیپ حلزونی VF، VF/FC، MVF، MVF/FC |
NMRV | |
25 | – | VF | |
30 | – | ||
40 | – | ||
50 | 49 | MVF | |
63 | 63 | ||
75 | 86 | ||
90 | 110 | ||
110 | 130 | VF/FC | |
130 | 150 | ||
150 | 185 | ||
185 | 200 | MVF/FC | |
250 | 210 | ||
300 | 250 |
تیپ یا سایز گیربکس خورشیدی
این نوع یک چرخدندۀ خورشیدی مرکزی دارد که با سه یا چهار چرخدنده محاصره شده و همگی توسط حلقۀ خارجی کنار هم نگه داشته شدهاند. این مجموعه قدرت چندین دندانه را به مرکز منتقل میکند و گشتاور زیادی را در فضای کم در دسترس قرار خواهد داد. این نوع گیربکس، محبوب فناوریهای برش- لبه مثل روباتیک و پرینت سه بعدی است. انواع مختلف تیپ گیربکس خورشیدی براساس نوع ورودی و خروجی گیربکس، در جدول زیر خلاصه شدهاست:
تیپ گیربکس خورشیدی | نوع ورودی گیربکس خورشیدی | نوع خروجی گیربکس خورشیدی |
UE | پایه دار | شافت خروجی هزار خاری |
UC | شافت خروجی تک خاری | |
ME | فلنجدار | شافت خروجی هزار خاری |
MC | شافت خروجی تک خاری | |
MP | شافت خروجی مادگی تک خاری | |
MH | هالو شافت خروجی مادگی | |
MI | چرخدنده | |
MS | مادگی هزار خاری | |
FS | مادگی هزار خاری | |
PP | فلنجدار گلو قوی | مادگی تک خاری |
PC | شافت خروجی تک خاری | |
PS | شافت خروجی مادگی هزار خاری | |
PI | چرخدنده | |
VC | فلنجدار گلوبند | شافت خروجی تک خاری |
ZE | فلنجدار دوبله نشیمنگاه | شافت خروجی هزار خاری |
ZC | شافت خروجی تک خاری | |
ZS | تک چرخدنده | |
Y | گیربکس 90 درجه بزرگ | |
X | گیربکس 90 درجه کوچک | |
K10/K20 | گیربکس کتابی فیدر |
در نظر داشته باشید که علائم و نشانههای منتسب به سایز گیربکس هلیکال معمولاً یکسان نمیباشند و هر تولید کننده، براساس شرایط و نوع سفارش، اعداد، حروف یا نشانههای متفاوتی را برای گیربکس تولید خود در نظر میگیرد.
محصولات مرتبط: موتور گیربکس sew
نکات مهم هنگام انتخاب تیپ و سایز گیربکس صنعتی
اساساً انتخاب درست تیپ گیربکس صنعتی براساس گشتاور، سرعت، کارآمدی و راندمان، ماندگاری و طول عمر، جنس گیربکس، قیمت و در دسترسبودن است. نوع مناسب گیربکس توسط مهندسین پروژه و براساس کاتالوگ تخصصی انتخاب میشود. گاهی بیش از یک تیپ گیربکس، مناسب پروژۀ ما هستند؛ در این صورت قیمت، زمان تحویل، شرایط جابهجایی و مونتاژ آسان، فضای در دسترس برای جعبهدنده و شرایط عملیاتی، نقش مهمی در انتخاب ایفا میکنند.
این گزینش دو مرحله دارد: انتخاب نوع گیربکس و تعیین اندازۀ نوع انتخاب شده. مهندسین معمولاً از تجارب قبلی خود یا بررسی برنامههای گذشته برای تعیین تیپ گیربکس کمک میگیرند. برای تعیین اندازه هم باید توجه داشت که، قدرت و گشتاور موردنیاز برای ماشین باید کمتر از قدرت و گشتاور اسمی گیربکس صنعتی باشد، تا سیستم توان انتقال در شرایط ایمن را داشته باشد. به عبارت دیگر، قدرت اسمی گیربکس باید مساوی یا بیشتر از مقدار Pre باشد. (Pre نیرویی است که گیربکس منتقل میکند و براساس فرمول این نیرو با ضرب توان مورد نیاز برای ماشین {Pis(kw)} در ضریب ایمنی عملیات (F) بدست میآید.)
در آخر باید بدانید در طیفهای نیروی کم، گیربکسهای موتور به دلایل اقتصادی و مزایای نصبی نسبت به بقیه ارجحتر هستند و گیربکسهای پلاستیکی نسبت به انواع فلزی سبکتر، صدای کمتر و روانکاری تقویتشده داشته و البته به صرفهتر نیز هستند.
محصولات مرتبط: کاتالوگ موتور گیربکس sew
چرا نام برخی تیپ ها بیشتر به گوش میخورد؟
عوامل متعددی مانند بهبود و افزایش گشتاور، نسبت تبدیل و کاربردهای گسترده صنعتی، در محبوبیت تعدادی تیپ گیربکس صنعتی خاص، نقش دارند. به عنوان مثال گشتاور برخی تیپهای گیربکس خورشیدی روسی تا Nm 300000 و نسبت تبدیل آنها به 3550 افزایش یافته است. به عبارت دیگر، بعضی از سایزهای گیربکسهای صنعتی به سبب دوام، دقت، عملکرد منحصر بهفرد و به دلیل عملکرد دقیقشان شناخته شده و محبوبترند.
از دیگر ویژگیهایی که برخی تیپهای گیربکس صنعتی را مورد توجه بیشتر قرار دادهاست، می توان به شرایط پذیری، امکان مونتاژ با انواع موتورهای الکتریکی، چرخدندههای بیشتر نسبت به انواع هلیکال، امکان تعویض آسانتر و مجزای هریک از چرخدندهها و به دنبال آن قابلیت نگهداری آسان، طول عمر بالای گیربکس، راندمان بالا و همچنین اشغال کمتر فضای صنعتی اشاره کرد.